湖南省衡阳市衡南县2022-2023学年高二下学期期末考试生物学试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 湖南省衡阳市衡南县2022-2023学年高二下学期期末考试生物学试题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-04 15:35:54 | ||
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文档简介
衡南县2022-2023学年高二下学期期末考试
生物
时量：75分钟 总分：100分
注意事项：请考生把答案写在答题卡上。答题前填写好自己的姓名，班级，考号等信息。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪和⑥核酸，都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（ ）
A. ①②③都是氨基酸通过肽键连接而成的
B. ③④⑤都由C、H、O、N等元素组成
C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D. ④⑤⑥都是人体细胞内的能源物质
2. 内质网是细胞内除核酸以外的一系列重要的物质，如蛋白质、脂类和糖类合成的基地，在某些细胞中与Ca2+的摄取和释放有关。TMCOI是内质网膜上的跨膜蛋白，当内质网中钙离子浓度过高时，TMCOI形成具有活性的钙离子载体，并将内质网中的钙离子排出。一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子载体活性随之消失。据此推测（ ）
A. 内质网中钙离子浓度失衡可能会导致细胞代谢紊乱
B. 内质网中的高浓度钙离子会导致内质网膜上的钙离子载体失活
C. TMCOI可以双向运输从而实现Ca2+的摄取和释放
D. 若敲除TMCOI基因，则内质网中钙离子浓度会下降
3. 将玉米的PEPC酶（果胶酯酶）基因与PPDK酶（丙酮酸磷酸双激酶）基因导入水稻，获得转双基因水稻。某温度下，光照强度对转双基因和原种水稻光合速率的影响如图1；在光照为1000 mol m-2s-1下，测得温度影响光合速率如图2。据图分析正确的是（ ）
A. 本实验的自变量光照强度和温度
B. 温度25℃重复图1相关实验，A点会向右上方移动
C. 转双基因水稻提高了CO2的固定能力，从而增强光合速率
D. 转双基因水稻适合栽种在高温、低光照环境中
4. 下面有关计算中，不正确的是（ ）
A. DNA双链均被15N标记的精原细胞（2N=8）在含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂，第二次分裂的中期和后期含15N的染色体数都是8
B. 某RNA分子含尿嘧啶26%，腺嘌呤18%，以此mRNA逆转录合成的DNA分子中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占26%、18%
C. 某蛋白质分子含有120个氨基酸，则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基
D. 用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代，具有放射性的噬菌体占总数的1/4
5. 肺炎链球菌转化实验中，S型菌的部分DNA片段进入R型菌内并整合到R型菌的DNA分子上，使这种R型菌转化为能合成英膜多糖的S型菌，下列说法正确的是（ ）
A. R型菌转化成S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例会改变
B. 整合到R型菌内的DNA片段可以间接控制膜多糖的合成
C. 进入R型菌的DNA片段上，一定有多个RNA聚合酶结合位点
D. S型菌转录的mRNA上，可由多个核糖体共同合成一条肽链
6. 有关DNA分子的说法，正确的是
A. DNA分子的基本骨架是通过氢键连接成的碱基对
B. DNA分子上具有遗传效应的特定片段就是基因
C. 生物体通过精准的DNA复制实现了遗传信息的表达
D. 若1个DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，复制一次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
7. 下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段，还是只位于X染色体上的实验的设计思路，请判断下列说法中正确的是（ ）
结论：①若子代雌雄全表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。②若子代雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状，则基因只位于X染色体上。③若子代雄性个体表现显性性状，则基因只位于X染色体上。④若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。
A. “方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B. “方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C. “方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D. “方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
8. 我国科学家首次发现一种全新的孟德尔显性遗传病——卵子死亡，卵子表现为发黑、萎缩、退化，是由PANX1突变引起的疾病。在研究病例中发现，一对表现正常的夫妇的两个儿子甲、乙表现正常，女儿为患者，甲的两个女儿均患病，乙未到结婚年龄。根据对甲的基因分析发现，细胞中存在突变基因以及正常的等位基因（不考虑XY同源区段）。下列关于该种遗传病的推断错误的是（ ）
A. 携带该基因的男性不表现症状
B. 由表现正常的男性的女儿患病，可知该病为伴X染色体显性遗传病
C. 甲的女儿的致病基因不可能来自母亲，两个女儿基因型相同的概率为1
D. 判断某女性是否患有该种遗传病可通过基因检测或对卵细胞镜检
9. 受到惊吓刺激时，人体短时间内肾上腺素分泌增多，出现应激反应。下图表示人体肾上腺髓质细胞内酪氨酸（非必需氨基酸）合成肾上腺素的简化过程。下列与肾上腺素有关的叙述，正确的是（ ）
A. 必须摄食富含酪氨酸食物，机体才能合成肾上腺素
B. 肾上腺素一种生物大分子，合成后须经过加工才有生物活性
C. 肾上腺素的分泌受到下丘脑、垂体的分级调控
D. 机体血糖含量降低时，肾上腺髓质细胞内肾上腺素的合成过程会增强
10. 兴趣小组为探究植物生长调节剂萘乙酸（NAA）对绿豆芽生长的影响，选取长势相同的绿豆芽，用不同浓度NAA溶液和清水分别进行处理。一段时间后，测量不定根数量和胚轴长度，计算NAA处理组减去清水组的差值，结果如图。下列相关分析不正确的是（ ）
A. 清水组作为该实验的对照组
B. 由实验结果可知NAA的作用具有两重性
C. 10-10g/mL NAA处理抑制了不定根生根数量
D. 10-6g/mL NAA处理组胚轴依然生长
11. 下图1为某池塘生态系统内碳循环示意图，图2是该系统内蛙种群的能量流动示意图。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 在图1中碳以有机物的形式进行传递的过程有③④⑦
B. 在图2中蛙属于消费者，它能加快该系统的物质循环
C. 在图1中甲、乙、丙、丁四种成分共同构成了该生态系统的结构
D. 在图2中③所含的能量不全属于蛙的同化量，最终以热能散失
12. 《吕氏春秋》中“竭泽而渔，岂不获得，而明年无鱼”的经典语句，对我们现实生活有实际指导意义，下列有关分析不正确的是（ ）
A. 生态系统需要不断得到系统外的能量补充以维持其正常功能
B. “竭泽而渔”违背了我国“全面协调可持续发展”的基本国策
C. 合理规划养殖鱼的种类和数量可以更好利用该生态环境中资源
D. 若要持续获得鱼的最大捕捞量，应在鱼种群密度为K/2时捕捞
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 淀粉是粮食最主要的成分，通常由农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产。自然界的淀粉合成与积累，涉及60余步生化反应以及复杂的生理调控。2022年9月24日，中国科学院天津工业生物技术研究所研究员马延和带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。该途径包含了来自动物、植物、微生物等31种不同物种的62个生物酶催化剂。以下有关说法不正确的是（ ）
A. 构成淀粉的元素只有C、H、O三种
B. 该技术的11步反应是将自然界的60多步删减得到的
C. 该技术之所以能高效地合成淀粉主要是因为科学家设计合成了全新的更加高效的酶
D. 该技术可能的机制是：首先把二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇，然后将还原的甲醇转换成为三碳，然后是将三碳合成六碳，最后再将六碳聚合成为淀粉
14. 癌症是威胁人类生命健康最严重疾病之一，抗癌药物的研发直接关乎人的生命健康。目前临床使用的抗肿瘤药物具有效率低、选择性差、毒副作用大及有耐药性等缺点。2020年，南京师范大学刘红科教授、南京大学赵劲教授和郭子建院土共同发表了论文，他们研发出一种高活性肿瘤靶向金属药物，它可作为催化剂将无毒前体Ru-N，和rhein—alkyne合成为具有细胞毒性的Ru-rhein，Ru-rhein靶向肿瘤细胞线粒体，诱导自噬性死亡，他们提出的新策略成功实现了肿瘤内制造靶向抗癌药物。对小鼠同时注射Ru-N，和rhein-alkyne并加入该药物，肿瘤生长明显得到抑制，但其他组织未被抑制。下列相关的描述中错误的是（ ）
A. 此药物可能是根据肿瘤细胞线粒体数目较多的特点进行研究的
B. 癌细胞的自噬性死亡属于细胞坏死，这与细胞内的溶酶体的功能有关
C. 科学家们研制出的该抗癌药物靶向性较强，副作用较小
D. 细胞受到致癌因子的作用可能发生癌变，人体免疫系统能通过免疫防御功能清除癌变的细胞
15. 如图为某家庭的遗传系谱图，甲遗传病由等位基因A/a控制，乙遗传病由等位基因B/b控制，其中一种遗传病的致病基因位于X染色体上，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 人群中甲病男性发病率低于女性，乙病中男女发病率相等
B. 若仅考虑乙病，Ⅰ1和Ⅰ2基因型为BB或Bb，但两者不能同时为Bb
C. 若Ⅲ2与Ⅲ5为近亲结婚，他们生一个患甲、乙两病孩子的概率为1/18
D. 图中Ⅱ2和Ⅱ6基因型相同，Ⅱ3、Ⅲ4和Ⅲ5基因型相同的概率为5/12
16. 某杂种植株的获取过程如图所示，下列有关分析正确的是（ ）
A. 叶片经消毒后需用流水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用
B. 图示①过程采用酶解法获取原生质体时，可用聚乙二醇调节渗透压
C. 图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙，提高酶解效率
D. 经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组培，即可获得目标杂种植株
三、非选择题：本题共5小题，每题12分，除标记外每空2分，共60分。
17. 据《自然》杂志2022年12月刊文介绍，我国科研人员将菠菜叶绿体的类囊体制备成纳米类囊体单元（NTUs），并用动物软骨细胞膜（CM）将其包裹得到CM-NTUs，最终成功实现了将植物类囊体跨物种植入到动物细胞内。请回答下列有关问题：
（1）类囊体膜的结构及相关生理过程如上图所示：
①复合物A-D中，含有光合色素复合物有________。
②图中物质b在光合作用过程中的作用有________________________（答出2点）。
（2）研究者向骨关节炎模型小鼠骨关节内注射CM-NTUs并给予适宜光照，数周后检查发现小鼠关节形态改善，骨关节炎疼痛好转。
①植入了NTUs的软骨细胞中既能合成ATP又能合成[H]的具体场所有________。
②有同学认为，患病小鼠相关症状好转的原因是NTUs为软骨细胞直接提供了丰富的葡萄糖等光合产物。请评价该观点是否正确，并说明理由：___________________________。
（3）用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有_____________________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有________________________（答两点）。
18. 番茄是重要的农作物，因J基因功能缺失导致的无果茎接缝是一种优良性状，表现为干与果实的连接处光滑且牢固，不易落果，提高了番茄的产量。利用诱变育种获得纯合突变体甲，表现出无果茎接缝，但由于花序产生大量分枝，导致产量不高。将甲与野生型番茄杂交，F1为野生型，F1自交获得的F2中，野生型：无果茎接缝且分枝不增加:有果茎接缝且分枝增加:突变体甲=9:3:3:1。
（1）甲的基础上获得了花序分枝未增加的纯合突变体乙。将甲与乙杂交获得F1，F1自交，F2表现为不同程度的分枝。对F2中分枝最多和最少的个体基因组进行测序和比对，发现抑制花序增加的基因可能位于番茄1号和3号染色体上，将相关DNA序列分别命名为sb1和sb3。由F2自交获得F3，对F3部分个体进行测序并统计花序分枝数，结果如下图。
由结果可知，对花序增加的抑制作用取决于________，且________的影响更大；F2中与图1的B组表型一致的个体占F2的比例为________。
（2）大规模测序发现，突变体甲中J基因功能缺失且sb3序列中有一个突变的E基因，正常及突变E基因序列如下a，突变E基因转录出的两种mRNA序列如下图b。
欲利用PCR技术验证突变体甲转录出的EmRNA序列中包含图2（b）的两种序列，应从下图中选择的两组引物是________________、________________。（内含子4'序列较长，难以完全扩增）
（3）经检测发现，突变体甲的E基因转录出的mRNA中有30%为序列1，突变体乙的图3一个sb3序列中含有两个与甲相同的突变E基因。综合上述研究，从分子水平推测突变体甲花序分枝多而突变体乙分枝未增加的原因是________________________。
19. 学研究发现，来自海兔腮部的喷水管皮肤感受器的感觉信息沿传入神经传导，传递给了一个运动神经元L7，然后激活肌肉收缩产生缩腮动作（如图l）。当海兔的喷水管重复受到温和的喷水刺激时，缩腮反射的幅度会越来越小，即产生了习惯化。推断其产生习惯化的原因有：①皮肤感觉神经元末梢对水流的敏感性下降；②感觉神经元与运动神经元之间的传递效率降低。回答下列问题：
（1）缩腮反射是在___的参与下，对喷水刺激作出的规律性应答。缩鳃反射的反射弧中感觉神经元的轴突末梢膨大形成的__与运动神经元L7的胞体或树突等相接触，共同构成____，从而建立神经元之间联系。
（2）电刺激感觉神经元时，受刺激部位膜外电位发生的变化是___科研人员用重复电刺激的方法刺激缩鳃反射的反射弧中的感觉神经元，然后用微电极记录感觉神经元的动作电位和运动神经元 L7的反应，结果如图2所示，该结果可以排除习惯化产生原因的第_____种可能性，理由是_________。
（3）从突触结构的角度分析，图 2中运动神经元 L7产生该膜电位变化的可能原因___。（答出两点）
20. 传统农业生产中种植业、养殖业和渔业相互独立，导致生产成本高、产出单一、产出系统不稳定，甚至在生产过程中还会对环境产生污染。下图表示某地利用生态学相关原理，将种植业、养殖业和渔业进行有机整合而形成的生态农业生产模式。根据所学知识回答以下问题：
（1）鸡、鸭既能以植物为食，又能以沼渣和秸秆制成饲料为食，由此判断它们在本生态系统中属于________________________成分。
（2）与传统的单一生产模式相比，该生态农业生产模式在维持相同的产出能力时，所需投入的化肥和精饲料更少，其原因是___________________。
（3）若上图代表能量关系，箭头________（填序号）不能成立；箭头8可代表鸡、鸭、猪等家禽________量。
（4）若将全部秸秆直接制作成饲料与全部投入沼气池后再制成饲料相比，两者能为家禽家畜和水产品提供的能量相等吗？为什么？___________________________。
21. 重组人胰岛素是世界上第一个基因工程药物，它的使用造福了亿万糖尿病患者。兴趣小组探究工程菌的构建，实验所用质粒载体如下图所示，其中LacZ基因的表达产物能将无色反应物X-gal水解，从而使菌落呈蓝色，否则菌落呈现白色；Amp'基因的表达产物分泌到细胞外发挥作用。本实验所用的受体大肠杆菌无LacZ基因。
（1）将表达载体转入大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：一般先用Ca2+处理细胞，使细胞处于________的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。
（2）双重筛选培养基：培养基中加入________用以筛选出导入了质粒载体的受体菌（转化子），培养基中加入________用以鉴别出含重组质粒的受体菌（重组子）。重组子的菌落颜色是白色，原因是_________________（答出1点即可）。
（3）某些重组子不能合成胰岛素，可能的原因是________________（答出1点即可）。
（4）长时间培养后，培养基中转化子形成的菌落周围出现了一些非转化子形成的较小菌落，这些非转化子菌落形成的原因是________________________________。
衡南县2022-2023学年高二下学期期末考试
生物 答案解析
时量：75分钟 总分：100分
注意事项：请考生把答案写在答题卡上。答题前填写好自己的姓名，班级，考号等信息。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪和⑥核酸，都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（ ）
A. ①②③都是氨基酸通过肽键连接而成的
B. ③④⑤都由C、H、O、N等元素组成
C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D. ④⑤⑥都是人体细胞内的能源物质
【答案】C
【解析】
【分析】生物大分子如蛋白质、核酸和多糖的单体分别是氨基酸、核苷酸、葡萄糖，氨基酸、核苷酸、葡萄糖等单体都以碳元素为核心元素，因此生物大分子以碳链为骨架。
【详解】A、①酶、③激素不一定是蛋白质，因此不一定是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；
B、③激素不一定是蛋白质，性激素只有C、H、O元素组成，④糖原和⑤脂肪都只有C、H、O元素组成，B错误；
C、①的单体的核糖核苷酸或氨基酸、②的单体是氨基酸、⑥的单体是核苷酸，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正确；
D、⑥核酸不是体细胞内的主要能源物质，是遗传物质，D错误。
故选C。
2. 内质网是细胞内除核酸以外的一系列重要的物质，如蛋白质、脂类和糖类合成的基地，在某些细胞中与Ca2+的摄取和释放有关。TMCOI是内质网膜上的跨膜蛋白，当内质网中钙离子浓度过高时，TMCOI形成具有活性的钙离子载体，并将内质网中的钙离子排出。一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子载体活性随之消失。据此推测（ ）
A. 内质网中钙离子浓度失衡可能会导致细胞代谢紊乱
B. 内质网中的高浓度钙离子会导致内质网膜上的钙离子载体失活
C. TMCOI可以双向运输从而实现Ca2+的摄取和释放
D. 若敲除TMCOI基因，则内质网中钙离子浓度会下降
【答案】A
【解析】
【分析】主动运输需要两个条件：一是需要能量，二是需要载体。由于钙离子的运输方式是主动运输，因此，载体数量的多少影响钙离子的排出；
无机盐的生物功能：复杂化合物的组成成分；维持正常的生命活动；维持酸碱平衡和渗透压平衡。
【详解】A、无机盐离子具有维持细胞代谢的功能，内质网中钙离子浓度的失衡可能会导致细胞代谢紊乱，A正确；
B、题中“当内质网中钙离子浓度过高时，TMCOI会形成具有活性的钙离子载体”，B错误；
C、题中信息显示，“当内质网中钙离子浓度过高时，TMCOI形成具有活性的钙离子载体，并将内质网中的钙离子排出。一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子载体活性随之消失”，据此可推测TMCOI单方向运输钙离子，C错误；
D、若敲除TMCO1基因，则不能合成TMCO1跨膜蛋白，不能将内质网中过多的钙离子排出，导致内质网中钙离子浓度上升，D错误。
故选A。
3. 将玉米的PEPC酶（果胶酯酶）基因与PPDK酶（丙酮酸磷酸双激酶）基因导入水稻，获得转双基因水稻。某温度下，光照强度对转双基因和原种水稻光合速率的影响如图1；在光照为1000 mol m-2s-1下，测得温度影响光合速率如图2。据图分析正确的是（ ）
A. 本实验的自变量光照强度和温度
B. 温度25℃重复图1相关实验，A点会向右上方移动
C. 转双基因水稻提高了CO2的固定能力，从而增强光合速率
D. 转双基因水稻适合栽种在高温、低光照环境中
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析：图1中，A表示原种水稻在某温度下的光饱和点，A点以前限制光合作用的因素是自变量光照强度，其后是温度和二氧化碳浓度。图2表示不同温度条件下，在光照为1000μmol m-2 s-1下两种水稻的净光合速率。
【详解】A、由题意可知本实验的自变量是水稻种类（水稻是否导入玉米的PEPC酶基因与PPDK酶基因）、光照强度和温度，A错误；
B、图1中光照为1000μmol m-2 s-1时，转基因水稻的净光合速率为25μmol m-2 s-1，结合图2可知，图1是在30℃时做的实验，25℃时净光合速率变低，所以A点向左下移动，B错误；
C、左图中A点以前限制光合作用的因素是光照强度，以后主要是温度和二氧化碳浓度，由此可推知转双基因水稻可提高对CO2的利用而增强光合速率，C正确；
D、分析图2可知，温度相同时，转双基因水稻光合速率强，更适合栽种在高温度、强光照环境中，D错误。
故选C。
4. 下面有关计算中，不正确的是（ ）
A. DNA双链均被15N标记的精原细胞（2N=8）在含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂，第二次分裂的中期和后期含15N的染色体数都是8
B. 某RNA分子含尿嘧啶26%，腺嘌呤18%，以此mRNA逆转录合成的DNA分子中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占26%、18%
C. 某蛋白质分子含有120个氨基酸，则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基
D. 用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代，具有放射性的噬菌体占总数的1/4
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查的是DNA复制过程、逆转录过程、基因控制蛋白质合成过程、噬菌体侵染大肠杆菌实验等相关知识点，主要是考查这些过程中的相关计算，回忆相关过程和相关计算公式，然后结合题干信息分析答题。
【详解】A、根据题意分析，已知某精原细胞含有8条染色体，其DNA双链都被15N标记，含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂，根据DNA分子的半保留复制，第一次有丝分裂产生的8个DNA都有一条链含有15N，一条链含有14N，则第二次有丝分裂的中期的8条染色体都含有15N，而后期着丝点分裂，染色体加倍为16条，其中有8条含有15N，A正确；
B、根据题意分析，已知某RNA分子中U占26%，A占18%，即A+U=44%，根据碱基互补配对原则，以此mRNA逆转录合成的DNA分子中，模板链上的A+T=44%，进而推测出双链DNA中A+T=44%，则双链中A=T=22%，G=C=50%-22%=28，即形成的双链DNA分子中鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占28%、22%，B错误；
C、已知某蛋白质分子含有120个氨基酸，根据基因中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1，计算，控制合成该蛋白质的基因中至少有的碱基数=120×6=720个，C正确；
D、用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代，产生8个子代噬菌体，其中含有放射性的有2个，即具有放射性的噬菌体占总数的1/4，D正确。
故选B。
5. 肺炎链球菌转化实验中，S型菌的部分DNA片段进入R型菌内并整合到R型菌的DNA分子上，使这种R型菌转化为能合成英膜多糖的S型菌，下列说法正确的是（ ）
A. R型菌转化成S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例会改变
B. 整合到R型菌内的DNA片段可以间接控制膜多糖的合成
C. 进入R型菌DNA片段上，一定有多个RNA聚合酶结合位点
D. S型菌转录的mRNA上，可由多个核糖体共同合成一条肽链
【答案】B
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、R型细菌和S型细菌的DNA都是双链结构，其中碱基的配对遵循碱基互补配对原则，因此R型菌转化为S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例不会改变，依然是占50%，A错误；
B、荚膜多糖不属于蛋白质，基因是有遗传效应的DNA片段，其表达产物为蛋白质，因此整合到R型菌内的DNA片段可以间接控制膜多糖的合成，B正确；
C、合成多糖荚膜可能需要多种酶，则进入R型细菌的DNA片段上应有编码多种酶的基因，也就可能有多个RNA聚合酶结合位点，但不一定是有多个RNA聚合酶结合位点，C错误；
D、S型菌转录的mRNA上，可由多个核糖体共同合成多条相同肽链，D错误。
故选B。
6. 有关DNA分子的说法，正确的是
A. DNA分子的基本骨架是通过氢键连接成的碱基对
B. DNA分子上具有遗传效应的特定片段就是基因
C. 生物体通过精准的DNA复制实现了遗传信息的表达
D. 若1个DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，复制一次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
【答案】B
【解析】
【分析】DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，DNA的外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对；基因是具有特定的遗传功能的DNA片段；生物体通过DNA复制完成遗传信息在亲子代之间的传递，遗传信息的表达是通过转录和翻译过程实现的；已知一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，即A1：T1：G1：C1=1：2：3：4，根据碱基互补配对原则可知A2：T2：G2：C2=2：1：4：3，该基因中含有400个碱基，则A1=T2=20，T1=A2=40，G1=C2=60，C1=G2=80，即该DNA分子中A=T=60个，C=G=140个，据此分析。
【详解】A. DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接的，A错误；
B. 基因就是具有遗传效应的DNA片段，B正确；
C. 生物体通过DNA复制完成了遗传信息在亲子代之间的传递，C错误；
D. 由以上分析可知，该DNA分子中A=T=60个，复制一次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸（21-1）×60=60个，D错误。
7. 下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段，还是只位于X染色体上的实验的设计思路，请判断下列说法中正确的是（ ）
结论：①若子代雌雄全表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。②若子代雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状，则基因只位于X染色体上。③若子代雄性个体表现显性性状，则基因只位于X染色体上。④若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。
A. “方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B. “方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C. “方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D. “方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析：方法1为正交，则方法2为反交，如果正反交结果一致，说明基因位于X、Y同源区段；若正反交结果不一致，则基因不在位于X、Y同源区段，可能在Y或仅在X上。
【详解】方法1：纯合显性雌性与隐性纯合雄性：
①若子代雌雄全表为显性性状，则基因位于X、Y染色体同源区段或仅位于X染色体，①错误；
②雄性个体表现不可能为隐性性状，②错误；
③若子代雄性个体表现为显性性状，则基因可能位于X染色体上，也可能位于X、Y染色体的同源区段，③错误；
④若子代雌性个体表现为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体，④错误。
方法2：纯合显性雄性与隐性纯合雌性：
①若子代雌雄全表为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段，①正确；
②若子代雌性个体表现为显性性状，雄性个体表现为隐性性状，则基因只位于X染色体上，Y上没有相关基因，②正确；
③若子代雄性个体表现为显性性状，则基因可能位于X染色体上，也可能位于X、Y染色体的同源区段，③错误；
④若子代雌性个体表现为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体，④错误。
故选C。
8. 我国科学家首次发现一种全新的孟德尔显性遗传病——卵子死亡，卵子表现为发黑、萎缩、退化，是由PANX1突变引起的疾病。在研究病例中发现，一对表现正常的夫妇的两个儿子甲、乙表现正常，女儿为患者，甲的两个女儿均患病，乙未到结婚年龄。根据对甲的基因分析发现，细胞中存在突变基因以及正常的等位基因（不考虑XY同源区段）。下列关于该种遗传病的推断错误的是（ ）
A. 携带该基因的男性不表现症状
B. 由表现正常的男性的女儿患病，可知该病为伴X染色体显性遗传病
C. 甲的女儿的致病基因不可能来自母亲，两个女儿基因型相同的概率为1
D. 判断某女性是否患有该种遗传病可通过基因检测或对卵细胞镜检
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知，卵子死亡，卵子表现为发黑、萎缩、退化，则该病只在女性中有表现，设相关基因为A、a，则A为致病基因，据此分析作答。
【详解】A、男性不产生卵子，即使携带相关基因也不表现相关的症状，A正确；
B、一对表现正常的夫妇（女性基因型为aa）的两个儿子甲、乙表现正常，女儿为患者（A-），甲的两个女儿均患病（A-），且该病为显性遗传病，不考虑XY同源区段，说明甲细胞中同时存在突变基因和正常基因，说明该基因在常染色体上，B错误；
C、甲女儿的致病基因一定不会来自母亲，如果其母亲携带该致病基因，就不会产生后代，C正确；
D、该病属于遗传病，可通过基因检测或者对卵细胞镜检的方式确定某女性是否携带该致病基因，D正确。
故选B。
9. 受到惊吓刺激时，人体短时间内肾上腺素分泌增多，出现应激反应。下图表示人体肾上腺髓质细胞内酪氨酸（非必需氨基酸）合成肾上腺素的简化过程。下列与肾上腺素有关的叙述，正确的是（ ）
A. 必须摄食富含酪氨酸食物，机体才能合成肾上腺素
B. 肾上腺素是一种生物大分子，合成后须经过加工才有生物活性
C. 肾上腺素的分泌受到下丘脑、垂体的分级调控
D. 机体血糖含量降低时，肾上腺髓质细胞内肾上腺素的合成过程会增强
【答案】D
【解析】
【分析】1、根据题意，肾上腺素可由酪氨酸经多步反应合成，根据图示中结构简式可知，肾上腺素不是生物大分子。
2、从促进新陈代谢方面看，肾上腺素与甲状腺激素具有协同作用，从升高血糖方面看，肾上腺素与胰高血糖素具有协同作用。
【详解】A、酪氨酸为非必需氨基酸，人体内自己可以合成，所以不摄食富含酪氨酸食物，机体也能合成肾上腺素，A错误；
B、根据图示中结构简式可知，肾上腺素不是生物大分子，B错误；
C、根据题意可知，肾上腺素可由酪氨酸经多步反应合成，不受下丘脑、垂体的分级调控，C错误；
D、肾上腺素具有升高血糖的作用，机体血糖含量降低时，肾上腺髓质细胞内肾上腺素的合成过程会增强，D正确。
故选D。
10. 兴趣小组为探究植物生长调节剂萘乙酸（NAA）对绿豆芽生长的影响，选取长势相同的绿豆芽，用不同浓度NAA溶液和清水分别进行处理。一段时间后，测量不定根数量和胚轴长度，计算NAA处理组减去清水组的差值，结果如图。下列相关分析不正确的是（ ）
A. 清水组作为该实验的对照组
B. 由实验结果可知NAA的作用具有两重性
C. 10-10g/mL NAA处理抑制了不定根生根数量
D. 10-6g/mL NAA处理组胚轴依然生长
【答案】C
【解析】
【分析】
该实验自变量为不同浓度的NAA溶液，因变量为不定根总数差值轴长度差值。当NAA浓度为0，即清水组起对照作用，当NAA浓度低于10-8，不定根总数差值大于0，起促进作用，当NAA浓度等于10-8，不定根总数差值等于0，既不起促进也不起抑制作用，当NAA浓度高于10-8，不定根总数差值小于0，起抑制作用，说明NAA在不定根总数差值方面具有两重性，同理分析胚轴长度差值与不同浓度NAA的关系，也可知NAA在胚轴长度差值方面具有两重性。
【详解】AB、由分析可知，与清水组对照，得出NAA的作用具有两重性，AB正确；
C、10-10g/mL NAA处理，不定根总数差值大于对照组0，说明该浓度促进了不定根生根数量，C错误；
D、10-6g/mL NAA处理组，胚轴长度差值大约为-4，说明该浓度下抑制了胚轴的生长，但胚轴依然生长，只是比对照组更短，D正确。
故选C。
11. 下图1为某池塘生态系统内碳循环示意图，图2是该系统内蛙种群的能量流动示意图。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 在图1中碳以有机物的形式进行传递的过程有③④⑦
B. 在图2中蛙属于消费者，它能加快该系统的物质循环
C. 在图1中甲、乙、丙、丁四种成分共同构成了该生态系统的结构
D. 在图2中③所含的能量不全属于蛙的同化量，最终以热能散失
【答案】C
【解析】
【分析】
图1表示碳循环，甲表示生产者，乙表示消费者，丙表示分解者，丁表示大气中的二氧化碳。
图2中，①表示蛙的同化量，②表示蛙用于自身生长发育繁殖的能量，③表示流向分解者的能量，④表示呼吸作用散失的能量。
【详解】A、C在③生产者到消费者、⑦生产者到分解者、④消费者到分解者之间以含碳的有机物形式传递，A正确；
B、蛙属于消费者，消费者的作用之一就是加快了生态系统的物质循环，B正确；
C、甲、乙、丙、丁分别是生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，它们一起够成了生态系统的组成成分，而生态系统的结构包含了组成成分和营养结构，C错误；
D、在图2中，流向分解者的能量有两部分：未分解的来自上一级的能量（青蛙的粪便）和青蛙死亡后的遗体，D正确。
故选C。
【点睛】
12. 《吕氏春秋》中“竭泽而渔，岂不获得，而明年无鱼”的经典语句，对我们现实生活有实际指导意义，下列有关分析不正确的是（ ）
A. 生态系统需要不断得到系统外的能量补充以维持其正常功能
B. “竭泽而渔”违背了我国“全面协调可持续发展”的基本国策
C. 合理规划养殖鱼的种类和数量可以更好利用该生态环境中资源
D. 若要持续获得鱼的最大捕捞量，应在鱼种群密度为K/2时捕捞
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态；信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。
【详解】A、生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减，因此生态系统需要不断得到来自系统外的能量补充，以维持生态系统的正常功能，A正确；
B、“竭泽而渔”行为不可取，违背了我国“全面协调可持续发展”的基本国策，B正确；
C、生态系统的资源和空间有限，合理规划养殖鱼的种类和数量可以更好利用该生态环境中资源，C正确；
D、由于种群增长速率最大值在K/2，因此若要持续获得鱼的最大捕捞量，应该在鱼群密度大于K/2值时捕捞，使剩余的种群数量位于K/2左右，D错误。
故选D。
【点睛】
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 淀粉是粮食最主要的成分，通常由农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产。自然界的淀粉合成与积累，涉及60余步生化反应以及复杂的生理调控。2022年9月24日，中国科学院天津工业生物技术研究所研究员马延和带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。该途径包含了来自动物、植物、微生物等31种不同物种的62个生物酶催化剂。以下有关说法不正确的是（ ）
A. 构成淀粉的元素只有C、H、O三种
B. 该技术的11步反应是将自然界的60多步删减得到的
C. 该技术之所以能高效地合成淀粉主要是因为科学家设计合成了全新的更加高效的酶
D. 该技术可能的机制是：首先把二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇，然后将还原的甲醇转换成为三碳，然后是将三碳合成六碳，最后再将六碳聚合成为淀粉
【答案】BC
【解析】
【分析】光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。光反应是在叶绿体的类囊体膜上进行的，其物质变化包括：水的光解产生NADPH与氧气、ATP的形成。暗反应阶段是在叶绿体基质中进行的，其物质变化包括：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下被还原为糖类等有机物。
【详解】A、淀粉属于糖类中的多糖，糖类的元素组成只有C、H、O三种，A正确；
B、结合题意可知，该技术“从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径”，故该技术不是将自然界的60多步删减得到的，B错误；
C、结合题干信息“该途径包含了来自动物、植物、微生物等31种不同物种的62个生物酶催化剂”可推知，该技术中的酶来自于自然界中的不同生物，C错误；
D、光合作用暗反应过程包括：CO2被C5固定形成C3，C3被还原为糖类，该技术首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成过程，据此可推测该技术可能的机制是：首先把二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇，然后将还原的甲醇转换成为三碳，然后是将三碳合成六碳，最后再将六碳聚合成为淀粉，D正确。
故选BC。
14. 癌症是威胁人类生命健康最严重的疾病之一，抗癌药物的研发直接关乎人的生命健康。目前临床使用的抗肿瘤药物具有效率低、选择性差、毒副作用大及有耐药性等缺点。2020年，南京师范大学刘红科教授、南京大学赵劲教授和郭子建院土共同发表了论文，他们研发出一种高活性肿瘤靶向金属药物，它可作为催化剂将无毒前体Ru-N，和rhein—alkyne合成为具有细胞毒性的Ru-rhein，Ru-rhein靶向肿瘤细胞线粒体，诱导自噬性死亡，他们提出的新策略成功实现了肿瘤内制造靶向抗癌药物。对小鼠同时注射Ru-N，和rhein-alkyne并加入该药物，肿瘤生长明显得到抑制，但其他组织未被抑制。下列相关的描述中错误的是（ ）
A. 此药物可能是根据肿瘤细胞线粒体数目较多的特点进行研究的
B. 癌细胞的自噬性死亡属于细胞坏死，这与细胞内的溶酶体的功能有关
C. 科学家们研制出的该抗癌药物靶向性较强，副作用较小
D. 细胞受到致癌因子的作用可能发生癌变，人体免疫系统能通过免疫防御功能清除癌变的细胞
【答案】BD
【解析】
【分析】1、细胞癌变的原因：（1）外因：主要是三类致癌因子，即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子；（2）内因：原癌基因和抑癌基因发生基因突变。细胞癌变的机理是基因突变，基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或改变，而导致基因结构的改变。癌细胞的主要特征：（1）无限增殖；（2）形态结构发生显著改变；（3）细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，易转移。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。
【详解】A、依题意可知，将无毒前体Ru - N和rhein- alkyne合成为具有细胞毒性的Ru-rhein，而Ru—rhein作用的是肿瘤细胞的线粒体，因此可以根据肿瘤细胞线粒体数目多少进行研究，A正确；
B、癌细胞的自噬性死亡是细胞的程序性死亡，属于细胞凋亡，这与细胞内的溶酶体的功能有关，B错误；
C、目前临床使用的抗肿瘤药物具有效率低、选择性差、毒副作用大及耐药性等缺点，对小鼠同时注射Ru-N和rhen—alkyne并加入该药剂，肿瘤生长明显得到抑制，且其他组织未被抑制，说明该药剂靶向性较强，副作用较小，C正确；
D、细胞受到致癌因子的作用可能发生癌变，人体免疫系统能监控、清除癌变的细胞，对于癌细胞清除不属于防御功能，D错误。
故选BD。
15. 如图为某家庭的遗传系谱图，甲遗传病由等位基因A/a控制，乙遗传病由等位基因B/b控制，其中一种遗传病的致病基因位于X染色体上，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 人群中甲病男性发病率低于女性，乙病中男女发病率相等
B. 若仅考虑乙病，Ⅰ1和Ⅰ2基因型为BB或Bb，但两者不能同时为Bb
C. 若Ⅲ2与Ⅲ5为近亲结婚，他们生一个患甲、乙两病孩子的概率为1/18
D. 图中Ⅱ2和Ⅱ6基因型相同，Ⅱ3、Ⅲ4和Ⅲ5基因型相同的概率为5/12
【答案】AC
【解析】
【分析】据图判断Ⅲ1患乙病，但双亲都正常，故乙病为常染色体隐性遗传病，则甲病为伴X染色体遗传病。Ⅲ4患甲病，但其父亲正常，排除伴X染色体隐性遗传病，故甲病为伴X染色体显性遗传病。
【详解】A、据图判断Ⅲ1患乙病，但双亲都正常，故乙病为常染色体隐性遗传病，甲病为伴X染色体遗传病，Ⅲ4患甲病，但其父亲正常，排除伴X染色体隐性遗传病，故甲病为伴X染色体显性遗传病，在人群中，甲病男性患者发病率低于女性患者，A正确；
B、根据乙病系谱图情况分析，可以确定Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ5、Ⅱ6基因型为Bb，Ⅲ1、Ⅲ6基因型为bb，Ⅲ2、Ⅲ5、Ⅲ7基因型为1/3BB、2/3Bb，其余都无法确定，但I1和I2基因型可以同时为Bb，也符合系谱图的情况，B错误；
C、若Ⅲ2（1/3BBXaY、2/3BbXaY）与Ⅲ5（1/3BBXAXa、2/3BbXAXa）婚配，二者为近亲结婚，生出两病都患孩子的概率为2/3×2/3×1/4×12=1/18，C正确；
D、图中Ⅱ2和Ⅱ6基因型相同，都为BbXaXa，但Ⅲ4关于乙病的基因型无法确定，故无法计算Ⅱ3、Ⅲ4和Ⅲ5基因型相同的概率，D错误。
故选AC。
16. 某杂种植株的获取过程如图所示，下列有关分析正确的是（ ）
A. 叶片经消毒后需用流水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用
B. 图示①过程采用酶解法获取原生质体时，可用聚乙二醇调节渗透压
C. 图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙，提高酶解效率
D. 经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组培，即可获得目标杂种植株
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程：（1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
详解】A、叶片经消毒后需用无菌水冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用，A错误；
B、聚乙二醇是诱导细胞融合的物质，不是调节渗透压的物质，通常加入甘露醇来调节渗透压，B错误；
C、为了提高酶解效率，图示②过程可通过抽真空处理，利用负压使酶溶液快速渗入细胞间隙，通过处理，酶解效率会提高，C正确；
D、经组培获得的杂种幼苗，一般需要经过由无菌到有菌的炼苗过程才能用于生产实践，D错误。
故选C。
三、非选择题：本题共5小题，每题12分，除标记外每空2分，共60分。
17. 据《自然》杂志2022年12月刊文介绍，我国科研人员将菠菜叶绿体的类囊体制备成纳米类囊体单元（NTUs），并用动物软骨细胞膜（CM）将其包裹得到CM-NTUs，最终成功实现了将植物类囊体跨物种植入到动物细胞内。请回答下列有关问题：
（1）类囊体膜的结构及相关生理过程如上图所示：
①复合物A-D中，含有光合色素的复合物有________。
②图中物质b在光合作用过程中的作用有________________________（答出2点）。
（2）研究者向骨关节炎模型小鼠的骨关节内注射CM-NTUs并给予适宜光照，数周后检查发现小鼠关节形态改善，骨关节炎疼痛好转。
①植入了NTUs的软骨细胞中既能合成ATP又能合成[H]的具体场所有________。
②有同学认为，患病小鼠相关症状好转的原因是NTUs为软骨细胞直接提供了丰富的葡萄糖等光合产物。请评价该观点是否正确，并说明理由：___________________________。
（3）用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有_____________________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有________________________（答两点）。
【答案】（1） ①. 复合物A、复合物C ②. 作为还原剂参与C3还原、为C3还原提供能量
（2） ①. 类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体基质 ②. 不正确；NTUs本身不能进行光合作用的暗反应，不能合成葡萄糖等有机物
（3） ①. NADPH、ATP和CO2 ②. 增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度
【解析】
【分析】1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与NADP+结合，形成NADPH。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用，在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【小问1详解】
①光合色素能吸收光能，根据复合物A、复合物C可吸收光能，可知其含有光合色素。
②物质b是利用NADP+和H+，利用电子传递链中的电能合成的NADPH，可作为还原剂参与C3还原并为C3还原提供能量。
【小问2详解】
①类囊体薄膜上可进行光反应合成ATP，产生[H]，同时有氧呼吸的第一阶段和第二阶段也能产生[H]，并且有氧呼吸三个阶段均能产生ATP，故植入了NTUs的软骨细胞中既能合成ATP又能合成[H]的具体场所有类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体基质。
②根据题意可知，CM-NTUs是利用动物软骨细胞膜（CM）将叶绿体的类囊体包裹形成的，不含叶绿体基质，因此不能进行光合作用的暗反应合成葡萄糖，故患病小鼠相关症状好转的原因是NTUs为软骨细胞直接提供了丰富的葡萄糖等光合产物这一观点是不正确的。
【小问3详解】
暗反应需要光反应提供NADPH、ATP，且暗反应的原料是CO2，故若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有NADPH、ATP和CO2。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，说明限制因素不是光照强度，可能是二氧化碳的浓度和温度等因素，因此若要增产，可增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度。
18. 番茄是重要的农作物，因J基因功能缺失导致的无果茎接缝是一种优良性状，表现为干与果实的连接处光滑且牢固，不易落果，提高了番茄的产量。利用诱变育种获得纯合突变体甲，表现出无果茎接缝，但由于花序产生大量分枝，导致产量不高。将甲与野生型番茄杂交，F1为野生型，F1自交获得的F2中，野生型：无果茎接缝且分枝不增加:有果茎接缝且分枝增加:突变体甲=9:3:3:1。
（1）甲的基础上获得了花序分枝未增加的纯合突变体乙。将甲与乙杂交获得F1，F1自交，F2表现为不同程度的分枝。对F2中分枝最多和最少的个体基因组进行测序和比对，发现抑制花序增加的基因可能位于番茄1号和3号染色体上，将相关DNA序列分别命名为sb1和sb3。由F2自交获得F3，对F3部分个体进行测序并统计花序分枝数，结果如下图。
由结果可知，对花序增加的抑制作用取决于________，且________的影响更大；F2中与图1的B组表型一致的个体占F2的比例为________。
（2）大规模测序发现，突变体甲中J基因功能缺失且sb3序列中有一个突变的E基因，正常及突变E基因序列如下a，突变E基因转录出的两种mRNA序列如下图b。
欲利用PCR技术验证突变体甲转录出的EmRNA序列中包含图2（b）的两种序列，应从下图中选择的两组引物是________________、________________。（内含子4'序列较长，难以完全扩增）
（3）经检测发现，突变体甲的E基因转录出的mRNA中有30%为序列1，突变体乙的图3一个sb3序列中含有两个与甲相同的突变E基因。综合上述研究，从分子水平推测突变体甲花序分枝多而突变体乙分枝未增加的原因是________________________。
【答案】（1） ①. sb1和sb3的种类和数量 ②. sb3 ③. 1/8
（2） ①. 引物c+引物d ②. 引物c+引物e（引物b+引物d）
（3）突变E基因能转录出两种mRNA序列，能同时翻译出功能正常和异常的E蛋白；突变体甲转录出的序列1少，产生正常E蛋白的含量少，导致花序分枝多；突变体乙中突变E基因重复，能转录出更多的序列1，产生足够多的正常E蛋白，花序分枝未增加。
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
分析题意可知，甲无果茎接缝与野生型番茄杂交，F1为野生型，F1野生型自交后获得的F2中出现无果茎接缝，说明无果茎接缝为隐性性状；F2中野生型∶无果茎接缝且分枝不增加∶有果茎接缝且分枝增加∶突变体甲＝9∶3∶3∶1，其中有果茎∶无果茎=3∶1（设相关基因为A/a），分枝不增加∶分支增加=3∶1（设相关基因为B/b），说明两对性状是由两对独立遗传的基因决定的，即甲中控制花序分枝数量的基因与控制有无果茎接缝的基因间的位置关系是非同源染色体上的非等位基因。分析图示可知，A组的sb1和sb3均与甲表现一致，其分枝数量最多，而G的sb1和sb3均与甲表现不一致，其分枝数量最少，其余B-F中sb1和sb3与甲的表现一致情况不同，分枝数量也不同，说明对花序增加的抑制作用取决于sb1和sb3的种类和数量；进一步分析B-F可知，与sb1相比，sb3与甲的DNA序列表现不一致越多，则分支数量越多，故sb3的影响更大；甲为隐性纯合子，设甲的基因型是aabb，则乙（花序分枝未增加）为AABB，F1AaBb自交，F2中与图1的B组（Aabb）表型一致的个体占F2的比例为1/2×1/4=1/8。
【小问2详解】
PCR技术扩增时需要一对引物，且引物需要与模板的3'端结合，要验证突变体甲转录出的EmRNA序列中包含图2（b）的两种序列，则应扩增出含有内含子4'的区段，且结合题意可知，内含子4’序列较长，难以完全扩增，据图可知，应选择的两组引物是引物c＋引物d、引物c＋引物e（引物b＋引物d）。
【小问3详解】
基因决定性状，是通过转录和翻译实现的，分析题意，变体甲的E基因转录出的mRNA中有30%为序列1，突变体乙的一个sb3序列中含有两个与甲相同的突变E基因，从分子水平推测突变体甲花序分枝多而突变体乙分枝未增加的原因是：突变E基因能转录出两种mRNA序列，能同时翻译出功能正常和异常的E蛋白；突变体甲转录出的序列1少，产生正常E蛋白的含量少，导致花序分枝多；突变体乙中突变E基因重复，能转录出更多的序列1，产生足够多的正常E蛋白，花序分枝未增加。
19. 学研究发现，来自海兔腮部的喷水管皮肤感受器的感觉信息沿传入神经传导，传递给了一个运动神经元L7，然后激活肌肉收缩产生缩腮动作（如图l）。当海兔的喷水管重复受到温和的喷水刺激时，缩腮反射的幅度会越来越小，即产生了习惯化。推断其产生习惯化的原因有：①皮肤感觉神经元末梢对水流的敏感性下降；②感觉神经元与运动神经元之间的传递效率降低。回答下列问题：
（1）缩腮反射是在___的参与下，对喷水刺激作出的规律性应答。缩鳃反射的反射弧中感觉神经元的轴突末梢膨大形成的__与运动神经元L7的胞体或树突等相接触，共同构成____，从而建立神经元之间联系。
（2）电刺激感觉神经元时，受刺激部位膜外电位发生的变化是___科研人员用重复电刺激的方法刺激缩鳃反射的反射弧中的感觉神经元，然后用微电极记录感觉神经元的动作电位和运动神经元 L7的反应，结果如图2所示，该结果可以排除习惯化产生原因的第_____种可能性，理由是_________。
（3）从突触结构的角度分析，图 2中运动神经元 L7产生该膜电位变化的可能原因___。（答出两点）
【答案】 ①. 中枢神经系统 ②. 突触小体 ③. 突触 ④. 由正电位变成负电位 ⑤. ① ⑥. 电刺激下运动神经元 L．7 反应减弱时，刺激喷水管，感觉神经元仍然持续产生动作电位且幅度没有变化 ⑦. 突触前膜释放的神经递质减少；突触后膜上的受体对神经递质的反应性降低或可能是受体数目减少
【解析】
【分析】分析题图：参与缩腮反射的神经元至少有感觉神经元和运动神经元。重复刺激喷水管皮肤、感觉神经元等部位，感觉神经元动作电位持续产生，运动神经元动作电位逐渐减弱，肌肉收缩程度逐渐减弱，故海兔重复受到温和喷水刺激产生习惯化是由于兴奋在感觉神经元和运动神经元之间的突触部位传递减弱或受阻。
【详解】（1）神经调节的基本方式是反射，反射是在中枢神经系统参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。神经元的轴突末梢经过多次分支，最后每个分枝末端膨大形成突触小体．突触小体与其他神经元的细胞体、树突等相接触，共同形成突触。
（2）发生动作电位时，膜外电位由正电位变成负电位。据图 2 可排除皮肤感觉神经元末梢对水流的敏感性下降的可能，因为即使在运动神经元反应减弱时，刺激喷水管，皮肤感觉神经元仍能持续产生相同幅度的动作电位。说明习惯化不改变感觉神经元的兴奋程度，改变的是运动神经元的兴奋性。
（3）习惯化产生的原因是重复电刺激感觉神经元，导致突触后膜电位逐渐减弱。从突触结构角度分析，突触后膜电位逐渐减弱的原因可能有突触前膜释放的神经递质减少，导致与突触后膜上受体结合的神经递质减少，突触后膜的膜电位减弱；突触后膜上的受体对神经递质的反应性降低或可能是受体数目减少等。
【点睛】本题以海兔缩鳃反射的正常化和敏感化为背景，考查反射弧结构、神经兴奋的传递等相关知识，意在考查了识图、获取信息及综合运用能力。
20. 传统农业生产中种植业、养殖业和渔业相互独立，导致生产成本高、产出单一、产出系统不稳定，甚至在生产过程中还会对环境产生污染。下图表示某地利用生态学相关原理，将种植业、养殖业和渔业进行有机整合而形成的生态农业生产模式。根据所学知识回答以下问题：
（1）鸡、鸭既能以植物为食，又能以沼渣和秸秆制成的饲料为食，由此判断它们在本生态系统中属于________________________成分。
（2）与传统的单一生产模式相比，该生态农业生产模式在维持相同的产出能力时，所需投入的化肥和精饲料更少，其原因是___________________。
（3）若上图代表能量关系，箭头________（填序号）不能成立；箭头8可代表鸡、鸭、猪等家禽________量。
（4）若将全部秸秆直接制作成饲料与全部投入沼气池后再制成饲料相比，两者能为家禽家畜和水产品提供的能量相等吗？为什么？___________________________。
【答案】（1）消费者、分解者
（2）该生态农业生产模式实现了对物质循环利用及能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率
（3） ①. 2、12 ②. 摄入
（4）不相等。将秸秆投入沼气池，秸秆中的一部分能量流入沼气池中的微生物和转化为沼气中的化学能
【解析】
【分析】研究能量流动的实践意义：研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
【小问1详解】
鸡、鸭能以植物为食，属于消费者，又能以沼渣和秸秆制成的饲料为食，属于分解者。
【小问2详解】
与传统的单一生产模式相比，该生态农业生产模式在维持相同的产出能力时，所需投入的化肥和精饲料更少，是因为该生态农业生产模式实现了对物质的循环利用和对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
【小问3详解】
若上图代表能量关系，化肥、沼液不能为农作物、蔬菜等植物提供能量，箭头2、12不能成立。据图可知，箭头8可代表鸡、鸭、猪等家禽家畜的摄入量。
【小问4详解】
若将全部秸秆直接制作成饲料与全部投入沼气池后再制成饲料相比，两者能为家禽家畜和水产品提供的能量不相等，因为将秸秆投入沼气池，秸秆中的一部分能量流入沼气池中的微生物和转化为沼气中的化学能，使秸秆中的能量流入家禽家畜的减少。
21. 重组人胰岛素是世界上第一个基因工程药物，它的使用造福了亿万糖尿病患者。兴趣小组探究工程菌的构建，实验所用质粒载体如下图所示，其中LacZ基因的表达产物能将无色反应物X-gal水解，从而使菌落呈蓝色，否则菌落呈现白色；Amp'基因的表达产物分泌到细胞外发挥作用。本实验所用的受体大肠杆菌无LacZ基因。
（1）将表达载体转入大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：一般先用Ca2+处理细胞，使细胞处于________的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。
（2）双重筛选培养基：培养基中加入________用以筛选出导入了质粒载体的受体菌（转化子），培养基中加入________用以鉴别出含重组质粒的受体菌（重组子）。重组子的菌落颜色是白色，原因是_________________（答出1点即可）。
（3）某些重组子不能合成胰岛素，可能的原因是________________（答出1点即可）。
（4）长时间培养后，培养基中转化子形成的菌落周围出现了一些非转化子形成的较小菌落，这些非转化子菌落形成的原因是________________________________。
【答案】（1）一种能吸收周围环境中DNA分子
（2） ①. 氨苄青霉素 ②. X-gal ③. 重组子因LacZ基因被破坏，无法合成水解X-gal的酶，菌落呈白色
（3）两个质粒可能反向连接破坏LacZ基因结构；目的基因与质粒反向连接
（4）培养时间过长，Amp'基因（抗性基因）的表达产物分泌积累，使周围培养基氨节青霉素失效
【解析】
【分析】在基因工程操作中，常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。研究人员一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。在构建基因表达载体时，首先会用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子。
【小问1详解】
将表达载体转入大肠杆菌细胞最常用的转化方法：一般先用Ca2+处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。
【小问2详解】
质粒载体中含有Ampr基因，如果受体菌中导入了质粒载体，受体菌能在含氨苄青霉素的培养基中存活；由于质粒载体中的酶切位点在LacZ基因中，导入目的基因后，重组子LacZ基因结构被破坏无法合成水解X-gal的酶，菌落呈白色，从而可以筛选出重组子。因此培养基中加入氨苄青霉素用以筛选出导入了质粒载体的受体菌（转化子），培养基中加入X-gal用以鉴别出含重组质粒的受体菌（重组子）。
【小问3详解】
目的基因与质粒连接时，存在正向连接和反向连接两种，正相连接的目的基因能够正常表达，反向连接的目的基因不能正常表达，所以某些重组子不能合成胰岛素，可能的原因是目的基因与质粒反向连接或两个质粒可能反向连接破坏LacZ基因结构。
【小问4详解】
培养基中转化子含有Ampr基因，可产生抗氨苄青霉素的物质，培养时间过长，Ampr基因的表达产物分泌积累，使周围培养基氨苄青霉素失效，使得培养基中转化子形成的菌落周围出现了一些非转化子形成的较小菌落。
生物
时量：75分钟 总分：100分
注意事项：请考生把答案写在答题卡上。答题前填写好自己的姓名，班级，考号等信息。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪和⑥核酸，都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（ ）
A. ①②③都是氨基酸通过肽键连接而成的
B. ③④⑤都由C、H、O、N等元素组成
C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D. ④⑤⑥都是人体细胞内的能源物质
2. 内质网是细胞内除核酸以外的一系列重要的物质，如蛋白质、脂类和糖类合成的基地，在某些细胞中与Ca2+的摄取和释放有关。TMCOI是内质网膜上的跨膜蛋白，当内质网中钙离子浓度过高时，TMCOI形成具有活性的钙离子载体，并将内质网中的钙离子排出。一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子载体活性随之消失。据此推测（ ）
A. 内质网中钙离子浓度失衡可能会导致细胞代谢紊乱
B. 内质网中的高浓度钙离子会导致内质网膜上的钙离子载体失活
C. TMCOI可以双向运输从而实现Ca2+的摄取和释放
D. 若敲除TMCOI基因，则内质网中钙离子浓度会下降
3. 将玉米的PEPC酶（果胶酯酶）基因与PPDK酶（丙酮酸磷酸双激酶）基因导入水稻，获得转双基因水稻。某温度下，光照强度对转双基因和原种水稻光合速率的影响如图1；在光照为1000 mol m-2s-1下，测得温度影响光合速率如图2。据图分析正确的是（ ）
A. 本实验的自变量光照强度和温度
B. 温度25℃重复图1相关实验，A点会向右上方移动
C. 转双基因水稻提高了CO2的固定能力，从而增强光合速率
D. 转双基因水稻适合栽种在高温、低光照环境中
4. 下面有关计算中，不正确的是（ ）
A. DNA双链均被15N标记的精原细胞（2N=8）在含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂，第二次分裂的中期和后期含15N的染色体数都是8
B. 某RNA分子含尿嘧啶26%，腺嘌呤18%，以此mRNA逆转录合成的DNA分子中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占26%、18%
C. 某蛋白质分子含有120个氨基酸，则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基
D. 用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代，具有放射性的噬菌体占总数的1/4
5. 肺炎链球菌转化实验中，S型菌的部分DNA片段进入R型菌内并整合到R型菌的DNA分子上，使这种R型菌转化为能合成英膜多糖的S型菌，下列说法正确的是（ ）
A. R型菌转化成S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例会改变
B. 整合到R型菌内的DNA片段可以间接控制膜多糖的合成
C. 进入R型菌的DNA片段上，一定有多个RNA聚合酶结合位点
D. S型菌转录的mRNA上，可由多个核糖体共同合成一条肽链
6. 有关DNA分子的说法，正确的是
A. DNA分子的基本骨架是通过氢键连接成的碱基对
B. DNA分子上具有遗传效应的特定片段就是基因
C. 生物体通过精准的DNA复制实现了遗传信息的表达
D. 若1个DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，复制一次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
7. 下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段，还是只位于X染色体上的实验的设计思路，请判断下列说法中正确的是（ ）
结论：①若子代雌雄全表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。②若子代雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状，则基因只位于X染色体上。③若子代雄性个体表现显性性状，则基因只位于X染色体上。④若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。
A. “方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B. “方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C. “方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D. “方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
8. 我国科学家首次发现一种全新的孟德尔显性遗传病——卵子死亡，卵子表现为发黑、萎缩、退化，是由PANX1突变引起的疾病。在研究病例中发现，一对表现正常的夫妇的两个儿子甲、乙表现正常，女儿为患者，甲的两个女儿均患病，乙未到结婚年龄。根据对甲的基因分析发现，细胞中存在突变基因以及正常的等位基因（不考虑XY同源区段）。下列关于该种遗传病的推断错误的是（ ）
A. 携带该基因的男性不表现症状
B. 由表现正常的男性的女儿患病，可知该病为伴X染色体显性遗传病
C. 甲的女儿的致病基因不可能来自母亲，两个女儿基因型相同的概率为1
D. 判断某女性是否患有该种遗传病可通过基因检测或对卵细胞镜检
9. 受到惊吓刺激时，人体短时间内肾上腺素分泌增多，出现应激反应。下图表示人体肾上腺髓质细胞内酪氨酸（非必需氨基酸）合成肾上腺素的简化过程。下列与肾上腺素有关的叙述，正确的是（ ）
A. 必须摄食富含酪氨酸食物，机体才能合成肾上腺素
B. 肾上腺素一种生物大分子，合成后须经过加工才有生物活性
C. 肾上腺素的分泌受到下丘脑、垂体的分级调控
D. 机体血糖含量降低时，肾上腺髓质细胞内肾上腺素的合成过程会增强
10. 兴趣小组为探究植物生长调节剂萘乙酸（NAA）对绿豆芽生长的影响，选取长势相同的绿豆芽，用不同浓度NAA溶液和清水分别进行处理。一段时间后，测量不定根数量和胚轴长度，计算NAA处理组减去清水组的差值，结果如图。下列相关分析不正确的是（ ）
A. 清水组作为该实验的对照组
B. 由实验结果可知NAA的作用具有两重性
C. 10-10g/mL NAA处理抑制了不定根生根数量
D. 10-6g/mL NAA处理组胚轴依然生长
11. 下图1为某池塘生态系统内碳循环示意图，图2是该系统内蛙种群的能量流动示意图。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 在图1中碳以有机物的形式进行传递的过程有③④⑦
B. 在图2中蛙属于消费者，它能加快该系统的物质循环
C. 在图1中甲、乙、丙、丁四种成分共同构成了该生态系统的结构
D. 在图2中③所含的能量不全属于蛙的同化量，最终以热能散失
12. 《吕氏春秋》中“竭泽而渔，岂不获得，而明年无鱼”的经典语句，对我们现实生活有实际指导意义，下列有关分析不正确的是（ ）
A. 生态系统需要不断得到系统外的能量补充以维持其正常功能
B. “竭泽而渔”违背了我国“全面协调可持续发展”的基本国策
C. 合理规划养殖鱼的种类和数量可以更好利用该生态环境中资源
D. 若要持续获得鱼的最大捕捞量，应在鱼种群密度为K/2时捕捞
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 淀粉是粮食最主要的成分，通常由农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产。自然界的淀粉合成与积累，涉及60余步生化反应以及复杂的生理调控。2022年9月24日，中国科学院天津工业生物技术研究所研究员马延和带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。该途径包含了来自动物、植物、微生物等31种不同物种的62个生物酶催化剂。以下有关说法不正确的是（ ）
A. 构成淀粉的元素只有C、H、O三种
B. 该技术的11步反应是将自然界的60多步删减得到的
C. 该技术之所以能高效地合成淀粉主要是因为科学家设计合成了全新的更加高效的酶
D. 该技术可能的机制是：首先把二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇，然后将还原的甲醇转换成为三碳，然后是将三碳合成六碳，最后再将六碳聚合成为淀粉
14. 癌症是威胁人类生命健康最严重疾病之一，抗癌药物的研发直接关乎人的生命健康。目前临床使用的抗肿瘤药物具有效率低、选择性差、毒副作用大及有耐药性等缺点。2020年，南京师范大学刘红科教授、南京大学赵劲教授和郭子建院土共同发表了论文，他们研发出一种高活性肿瘤靶向金属药物，它可作为催化剂将无毒前体Ru-N，和rhein—alkyne合成为具有细胞毒性的Ru-rhein，Ru-rhein靶向肿瘤细胞线粒体，诱导自噬性死亡，他们提出的新策略成功实现了肿瘤内制造靶向抗癌药物。对小鼠同时注射Ru-N，和rhein-alkyne并加入该药物，肿瘤生长明显得到抑制，但其他组织未被抑制。下列相关的描述中错误的是（ ）
A. 此药物可能是根据肿瘤细胞线粒体数目较多的特点进行研究的
B. 癌细胞的自噬性死亡属于细胞坏死，这与细胞内的溶酶体的功能有关
C. 科学家们研制出的该抗癌药物靶向性较强，副作用较小
D. 细胞受到致癌因子的作用可能发生癌变，人体免疫系统能通过免疫防御功能清除癌变的细胞
15. 如图为某家庭的遗传系谱图，甲遗传病由等位基因A/a控制，乙遗传病由等位基因B/b控制，其中一种遗传病的致病基因位于X染色体上，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 人群中甲病男性发病率低于女性，乙病中男女发病率相等
B. 若仅考虑乙病，Ⅰ1和Ⅰ2基因型为BB或Bb，但两者不能同时为Bb
C. 若Ⅲ2与Ⅲ5为近亲结婚，他们生一个患甲、乙两病孩子的概率为1/18
D. 图中Ⅱ2和Ⅱ6基因型相同，Ⅱ3、Ⅲ4和Ⅲ5基因型相同的概率为5/12
16. 某杂种植株的获取过程如图所示，下列有关分析正确的是（ ）
A. 叶片经消毒后需用流水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用
B. 图示①过程采用酶解法获取原生质体时，可用聚乙二醇调节渗透压
C. 图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙，提高酶解效率
D. 经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组培，即可获得目标杂种植株
三、非选择题：本题共5小题，每题12分，除标记外每空2分，共60分。
17. 据《自然》杂志2022年12月刊文介绍，我国科研人员将菠菜叶绿体的类囊体制备成纳米类囊体单元（NTUs），并用动物软骨细胞膜（CM）将其包裹得到CM-NTUs，最终成功实现了将植物类囊体跨物种植入到动物细胞内。请回答下列有关问题：
（1）类囊体膜的结构及相关生理过程如上图所示：
①复合物A-D中，含有光合色素复合物有________。
②图中物质b在光合作用过程中的作用有________________________（答出2点）。
（2）研究者向骨关节炎模型小鼠骨关节内注射CM-NTUs并给予适宜光照，数周后检查发现小鼠关节形态改善，骨关节炎疼痛好转。
①植入了NTUs的软骨细胞中既能合成ATP又能合成[H]的具体场所有________。
②有同学认为，患病小鼠相关症状好转的原因是NTUs为软骨细胞直接提供了丰富的葡萄糖等光合产物。请评价该观点是否正确，并说明理由：___________________________。
（3）用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有_____________________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有________________________（答两点）。
18. 番茄是重要的农作物，因J基因功能缺失导致的无果茎接缝是一种优良性状，表现为干与果实的连接处光滑且牢固，不易落果，提高了番茄的产量。利用诱变育种获得纯合突变体甲，表现出无果茎接缝，但由于花序产生大量分枝，导致产量不高。将甲与野生型番茄杂交，F1为野生型，F1自交获得的F2中，野生型：无果茎接缝且分枝不增加:有果茎接缝且分枝增加:突变体甲=9:3:3:1。
（1）甲的基础上获得了花序分枝未增加的纯合突变体乙。将甲与乙杂交获得F1，F1自交，F2表现为不同程度的分枝。对F2中分枝最多和最少的个体基因组进行测序和比对，发现抑制花序增加的基因可能位于番茄1号和3号染色体上，将相关DNA序列分别命名为sb1和sb3。由F2自交获得F3，对F3部分个体进行测序并统计花序分枝数，结果如下图。
由结果可知，对花序增加的抑制作用取决于________，且________的影响更大；F2中与图1的B组表型一致的个体占F2的比例为________。
（2）大规模测序发现，突变体甲中J基因功能缺失且sb3序列中有一个突变的E基因，正常及突变E基因序列如下a，突变E基因转录出的两种mRNA序列如下图b。
欲利用PCR技术验证突变体甲转录出的EmRNA序列中包含图2（b）的两种序列，应从下图中选择的两组引物是________________、________________。（内含子4'序列较长，难以完全扩增）
（3）经检测发现，突变体甲的E基因转录出的mRNA中有30%为序列1，突变体乙的图3一个sb3序列中含有两个与甲相同的突变E基因。综合上述研究，从分子水平推测突变体甲花序分枝多而突变体乙分枝未增加的原因是________________________。
19. 学研究发现，来自海兔腮部的喷水管皮肤感受器的感觉信息沿传入神经传导，传递给了一个运动神经元L7，然后激活肌肉收缩产生缩腮动作（如图l）。当海兔的喷水管重复受到温和的喷水刺激时，缩腮反射的幅度会越来越小，即产生了习惯化。推断其产生习惯化的原因有：①皮肤感觉神经元末梢对水流的敏感性下降；②感觉神经元与运动神经元之间的传递效率降低。回答下列问题：
（1）缩腮反射是在___的参与下，对喷水刺激作出的规律性应答。缩鳃反射的反射弧中感觉神经元的轴突末梢膨大形成的__与运动神经元L7的胞体或树突等相接触，共同构成____，从而建立神经元之间联系。
（2）电刺激感觉神经元时，受刺激部位膜外电位发生的变化是___科研人员用重复电刺激的方法刺激缩鳃反射的反射弧中的感觉神经元，然后用微电极记录感觉神经元的动作电位和运动神经元 L7的反应，结果如图2所示，该结果可以排除习惯化产生原因的第_____种可能性，理由是_________。
（3）从突触结构的角度分析，图 2中运动神经元 L7产生该膜电位变化的可能原因___。（答出两点）
20. 传统农业生产中种植业、养殖业和渔业相互独立，导致生产成本高、产出单一、产出系统不稳定，甚至在生产过程中还会对环境产生污染。下图表示某地利用生态学相关原理，将种植业、养殖业和渔业进行有机整合而形成的生态农业生产模式。根据所学知识回答以下问题：
（1）鸡、鸭既能以植物为食，又能以沼渣和秸秆制成饲料为食，由此判断它们在本生态系统中属于________________________成分。
（2）与传统的单一生产模式相比，该生态农业生产模式在维持相同的产出能力时，所需投入的化肥和精饲料更少，其原因是___________________。
（3）若上图代表能量关系，箭头________（填序号）不能成立；箭头8可代表鸡、鸭、猪等家禽________量。
（4）若将全部秸秆直接制作成饲料与全部投入沼气池后再制成饲料相比，两者能为家禽家畜和水产品提供的能量相等吗？为什么？___________________________。
21. 重组人胰岛素是世界上第一个基因工程药物，它的使用造福了亿万糖尿病患者。兴趣小组探究工程菌的构建，实验所用质粒载体如下图所示，其中LacZ基因的表达产物能将无色反应物X-gal水解，从而使菌落呈蓝色，否则菌落呈现白色；Amp'基因的表达产物分泌到细胞外发挥作用。本实验所用的受体大肠杆菌无LacZ基因。
（1）将表达载体转入大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：一般先用Ca2+处理细胞，使细胞处于________的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。
（2）双重筛选培养基：培养基中加入________用以筛选出导入了质粒载体的受体菌（转化子），培养基中加入________用以鉴别出含重组质粒的受体菌（重组子）。重组子的菌落颜色是白色，原因是_________________（答出1点即可）。
（3）某些重组子不能合成胰岛素，可能的原因是________________（答出1点即可）。
（4）长时间培养后，培养基中转化子形成的菌落周围出现了一些非转化子形成的较小菌落，这些非转化子菌落形成的原因是________________________________。
衡南县2022-2023学年高二下学期期末考试
生物 答案解析
时量：75分钟 总分：100分
注意事项：请考生把答案写在答题卡上。答题前填写好自己的姓名，班级，考号等信息。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪和⑥核酸，都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（ ）
A. ①②③都是氨基酸通过肽键连接而成的
B. ③④⑤都由C、H、O、N等元素组成
C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D. ④⑤⑥都是人体细胞内的能源物质
【答案】C
【解析】
【分析】生物大分子如蛋白质、核酸和多糖的单体分别是氨基酸、核苷酸、葡萄糖，氨基酸、核苷酸、葡萄糖等单体都以碳元素为核心元素，因此生物大分子以碳链为骨架。
【详解】A、①酶、③激素不一定是蛋白质，因此不一定是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；
B、③激素不一定是蛋白质，性激素只有C、H、O元素组成，④糖原和⑤脂肪都只有C、H、O元素组成，B错误；
C、①的单体的核糖核苷酸或氨基酸、②的单体是氨基酸、⑥的单体是核苷酸，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正确；
D、⑥核酸不是体细胞内的主要能源物质，是遗传物质，D错误。
故选C。
2. 内质网是细胞内除核酸以外的一系列重要的物质，如蛋白质、脂类和糖类合成的基地，在某些细胞中与Ca2+的摄取和释放有关。TMCOI是内质网膜上的跨膜蛋白，当内质网中钙离子浓度过高时，TMCOI形成具有活性的钙离子载体，并将内质网中的钙离子排出。一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子载体活性随之消失。据此推测（ ）
A. 内质网中钙离子浓度失衡可能会导致细胞代谢紊乱
B. 内质网中的高浓度钙离子会导致内质网膜上的钙离子载体失活
C. TMCOI可以双向运输从而实现Ca2+的摄取和释放
D. 若敲除TMCOI基因，则内质网中钙离子浓度会下降
【答案】A
【解析】
【分析】主动运输需要两个条件：一是需要能量，二是需要载体。由于钙离子的运输方式是主动运输，因此，载体数量的多少影响钙离子的排出；
无机盐的生物功能：复杂化合物的组成成分；维持正常的生命活动；维持酸碱平衡和渗透压平衡。
【详解】A、无机盐离子具有维持细胞代谢的功能，内质网中钙离子浓度的失衡可能会导致细胞代谢紊乱，A正确；
B、题中“当内质网中钙离子浓度过高时，TMCOI会形成具有活性的钙离子载体”，B错误；
C、题中信息显示，“当内质网中钙离子浓度过高时，TMCOI形成具有活性的钙离子载体，并将内质网中的钙离子排出。一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子载体活性随之消失”，据此可推测TMCOI单方向运输钙离子，C错误；
D、若敲除TMCO1基因，则不能合成TMCO1跨膜蛋白，不能将内质网中过多的钙离子排出，导致内质网中钙离子浓度上升，D错误。
故选A。
3. 将玉米的PEPC酶（果胶酯酶）基因与PPDK酶（丙酮酸磷酸双激酶）基因导入水稻，获得转双基因水稻。某温度下，光照强度对转双基因和原种水稻光合速率的影响如图1；在光照为1000 mol m-2s-1下，测得温度影响光合速率如图2。据图分析正确的是（ ）
A. 本实验的自变量光照强度和温度
B. 温度25℃重复图1相关实验，A点会向右上方移动
C. 转双基因水稻提高了CO2的固定能力，从而增强光合速率
D. 转双基因水稻适合栽种在高温、低光照环境中
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析：图1中，A表示原种水稻在某温度下的光饱和点，A点以前限制光合作用的因素是自变量光照强度，其后是温度和二氧化碳浓度。图2表示不同温度条件下，在光照为1000μmol m-2 s-1下两种水稻的净光合速率。
【详解】A、由题意可知本实验的自变量是水稻种类（水稻是否导入玉米的PEPC酶基因与PPDK酶基因）、光照强度和温度，A错误；
B、图1中光照为1000μmol m-2 s-1时，转基因水稻的净光合速率为25μmol m-2 s-1，结合图2可知，图1是在30℃时做的实验，25℃时净光合速率变低，所以A点向左下移动，B错误；
C、左图中A点以前限制光合作用的因素是光照强度，以后主要是温度和二氧化碳浓度，由此可推知转双基因水稻可提高对CO2的利用而增强光合速率，C正确；
D、分析图2可知，温度相同时，转双基因水稻光合速率强，更适合栽种在高温度、强光照环境中，D错误。
故选C。
4. 下面有关计算中，不正确的是（ ）
A. DNA双链均被15N标记的精原细胞（2N=8）在含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂，第二次分裂的中期和后期含15N的染色体数都是8
B. 某RNA分子含尿嘧啶26%，腺嘌呤18%，以此mRNA逆转录合成的DNA分子中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占26%、18%
C. 某蛋白质分子含有120个氨基酸，则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基
D. 用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代，具有放射性的噬菌体占总数的1/4
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查的是DNA复制过程、逆转录过程、基因控制蛋白质合成过程、噬菌体侵染大肠杆菌实验等相关知识点，主要是考查这些过程中的相关计算，回忆相关过程和相关计算公式，然后结合题干信息分析答题。
【详解】A、根据题意分析，已知某精原细胞含有8条染色体，其DNA双链都被15N标记，含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂，根据DNA分子的半保留复制，第一次有丝分裂产生的8个DNA都有一条链含有15N，一条链含有14N，则第二次有丝分裂的中期的8条染色体都含有15N，而后期着丝点分裂，染色体加倍为16条，其中有8条含有15N，A正确；
B、根据题意分析，已知某RNA分子中U占26%，A占18%，即A+U=44%，根据碱基互补配对原则，以此mRNA逆转录合成的DNA分子中，模板链上的A+T=44%，进而推测出双链DNA中A+T=44%，则双链中A=T=22%，G=C=50%-22%=28，即形成的双链DNA分子中鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占28%、22%，B错误；
C、已知某蛋白质分子含有120个氨基酸，根据基因中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1，计算，控制合成该蛋白质的基因中至少有的碱基数=120×6=720个，C正确；
D、用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代，产生8个子代噬菌体，其中含有放射性的有2个，即具有放射性的噬菌体占总数的1/4，D正确。
故选B。
5. 肺炎链球菌转化实验中，S型菌的部分DNA片段进入R型菌内并整合到R型菌的DNA分子上，使这种R型菌转化为能合成英膜多糖的S型菌，下列说法正确的是（ ）
A. R型菌转化成S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例会改变
B. 整合到R型菌内的DNA片段可以间接控制膜多糖的合成
C. 进入R型菌DNA片段上，一定有多个RNA聚合酶结合位点
D. S型菌转录的mRNA上，可由多个核糖体共同合成一条肽链
【答案】B
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、R型细菌和S型细菌的DNA都是双链结构，其中碱基的配对遵循碱基互补配对原则，因此R型菌转化为S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例不会改变，依然是占50%，A错误；
B、荚膜多糖不属于蛋白质，基因是有遗传效应的DNA片段，其表达产物为蛋白质，因此整合到R型菌内的DNA片段可以间接控制膜多糖的合成，B正确；
C、合成多糖荚膜可能需要多种酶，则进入R型细菌的DNA片段上应有编码多种酶的基因，也就可能有多个RNA聚合酶结合位点，但不一定是有多个RNA聚合酶结合位点，C错误；
D、S型菌转录的mRNA上，可由多个核糖体共同合成多条相同肽链，D错误。
故选B。
6. 有关DNA分子的说法，正确的是
A. DNA分子的基本骨架是通过氢键连接成的碱基对
B. DNA分子上具有遗传效应的特定片段就是基因
C. 生物体通过精准的DNA复制实现了遗传信息的表达
D. 若1个DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，复制一次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
【答案】B
【解析】
【分析】DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，DNA的外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对；基因是具有特定的遗传功能的DNA片段；生物体通过DNA复制完成遗传信息在亲子代之间的传递，遗传信息的表达是通过转录和翻译过程实现的；已知一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，即A1：T1：G1：C1=1：2：3：4，根据碱基互补配对原则可知A2：T2：G2：C2=2：1：4：3，该基因中含有400个碱基，则A1=T2=20，T1=A2=40，G1=C2=60，C1=G2=80，即该DNA分子中A=T=60个，C=G=140个，据此分析。
【详解】A. DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接的，A错误；
B. 基因就是具有遗传效应的DNA片段，B正确；
C. 生物体通过DNA复制完成了遗传信息在亲子代之间的传递，C错误；
D. 由以上分析可知，该DNA分子中A=T=60个，复制一次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸（21-1）×60=60个，D错误。
7. 下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段，还是只位于X染色体上的实验的设计思路，请判断下列说法中正确的是（ ）
结论：①若子代雌雄全表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。②若子代雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状，则基因只位于X染色体上。③若子代雄性个体表现显性性状，则基因只位于X染色体上。④若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。
A. “方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B. “方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C. “方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D. “方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析：方法1为正交，则方法2为反交，如果正反交结果一致，说明基因位于X、Y同源区段；若正反交结果不一致，则基因不在位于X、Y同源区段，可能在Y或仅在X上。
【详解】方法1：纯合显性雌性与隐性纯合雄性：
①若子代雌雄全表为显性性状，则基因位于X、Y染色体同源区段或仅位于X染色体，①错误；
②雄性个体表现不可能为隐性性状，②错误；
③若子代雄性个体表现为显性性状，则基因可能位于X染色体上，也可能位于X、Y染色体的同源区段，③错误；
④若子代雌性个体表现为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体，④错误。
方法2：纯合显性雄性与隐性纯合雌性：
①若子代雌雄全表为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段，①正确；
②若子代雌性个体表现为显性性状，雄性个体表现为隐性性状，则基因只位于X染色体上，Y上没有相关基因，②正确；
③若子代雄性个体表现为显性性状，则基因可能位于X染色体上，也可能位于X、Y染色体的同源区段，③错误；
④若子代雌性个体表现为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体，④错误。
故选C。
8. 我国科学家首次发现一种全新的孟德尔显性遗传病——卵子死亡，卵子表现为发黑、萎缩、退化，是由PANX1突变引起的疾病。在研究病例中发现，一对表现正常的夫妇的两个儿子甲、乙表现正常，女儿为患者，甲的两个女儿均患病，乙未到结婚年龄。根据对甲的基因分析发现，细胞中存在突变基因以及正常的等位基因（不考虑XY同源区段）。下列关于该种遗传病的推断错误的是（ ）
A. 携带该基因的男性不表现症状
B. 由表现正常的男性的女儿患病，可知该病为伴X染色体显性遗传病
C. 甲的女儿的致病基因不可能来自母亲，两个女儿基因型相同的概率为1
D. 判断某女性是否患有该种遗传病可通过基因检测或对卵细胞镜检
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知，卵子死亡，卵子表现为发黑、萎缩、退化，则该病只在女性中有表现，设相关基因为A、a，则A为致病基因，据此分析作答。
【详解】A、男性不产生卵子，即使携带相关基因也不表现相关的症状，A正确；
B、一对表现正常的夫妇（女性基因型为aa）的两个儿子甲、乙表现正常，女儿为患者（A-），甲的两个女儿均患病（A-），且该病为显性遗传病，不考虑XY同源区段，说明甲细胞中同时存在突变基因和正常基因，说明该基因在常染色体上，B错误；
C、甲女儿的致病基因一定不会来自母亲，如果其母亲携带该致病基因，就不会产生后代，C正确；
D、该病属于遗传病，可通过基因检测或者对卵细胞镜检的方式确定某女性是否携带该致病基因，D正确。
故选B。
9. 受到惊吓刺激时，人体短时间内肾上腺素分泌增多，出现应激反应。下图表示人体肾上腺髓质细胞内酪氨酸（非必需氨基酸）合成肾上腺素的简化过程。下列与肾上腺素有关的叙述，正确的是（ ）
A. 必须摄食富含酪氨酸食物，机体才能合成肾上腺素
B. 肾上腺素是一种生物大分子，合成后须经过加工才有生物活性
C. 肾上腺素的分泌受到下丘脑、垂体的分级调控
D. 机体血糖含量降低时，肾上腺髓质细胞内肾上腺素的合成过程会增强
【答案】D
【解析】
【分析】1、根据题意，肾上腺素可由酪氨酸经多步反应合成，根据图示中结构简式可知，肾上腺素不是生物大分子。
2、从促进新陈代谢方面看，肾上腺素与甲状腺激素具有协同作用，从升高血糖方面看，肾上腺素与胰高血糖素具有协同作用。
【详解】A、酪氨酸为非必需氨基酸，人体内自己可以合成，所以不摄食富含酪氨酸食物，机体也能合成肾上腺素，A错误；
B、根据图示中结构简式可知，肾上腺素不是生物大分子，B错误；
C、根据题意可知，肾上腺素可由酪氨酸经多步反应合成，不受下丘脑、垂体的分级调控，C错误；
D、肾上腺素具有升高血糖的作用，机体血糖含量降低时，肾上腺髓质细胞内肾上腺素的合成过程会增强，D正确。
故选D。
10. 兴趣小组为探究植物生长调节剂萘乙酸（NAA）对绿豆芽生长的影响，选取长势相同的绿豆芽，用不同浓度NAA溶液和清水分别进行处理。一段时间后，测量不定根数量和胚轴长度，计算NAA处理组减去清水组的差值，结果如图。下列相关分析不正确的是（ ）
A. 清水组作为该实验的对照组
B. 由实验结果可知NAA的作用具有两重性
C. 10-10g/mL NAA处理抑制了不定根生根数量
D. 10-6g/mL NAA处理组胚轴依然生长
【答案】C
【解析】
【分析】
该实验自变量为不同浓度的NAA溶液，因变量为不定根总数差值轴长度差值。当NAA浓度为0，即清水组起对照作用，当NAA浓度低于10-8，不定根总数差值大于0，起促进作用，当NAA浓度等于10-8，不定根总数差值等于0，既不起促进也不起抑制作用，当NAA浓度高于10-8，不定根总数差值小于0，起抑制作用，说明NAA在不定根总数差值方面具有两重性，同理分析胚轴长度差值与不同浓度NAA的关系，也可知NAA在胚轴长度差值方面具有两重性。
【详解】AB、由分析可知，与清水组对照，得出NAA的作用具有两重性，AB正确；
C、10-10g/mL NAA处理，不定根总数差值大于对照组0，说明该浓度促进了不定根生根数量，C错误；
D、10-6g/mL NAA处理组，胚轴长度差值大约为-4，说明该浓度下抑制了胚轴的生长，但胚轴依然生长，只是比对照组更短，D正确。
故选C。
11. 下图1为某池塘生态系统内碳循环示意图，图2是该系统内蛙种群的能量流动示意图。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 在图1中碳以有机物的形式进行传递的过程有③④⑦
B. 在图2中蛙属于消费者，它能加快该系统的物质循环
C. 在图1中甲、乙、丙、丁四种成分共同构成了该生态系统的结构
D. 在图2中③所含的能量不全属于蛙的同化量，最终以热能散失
【答案】C
【解析】
【分析】
图1表示碳循环，甲表示生产者，乙表示消费者，丙表示分解者，丁表示大气中的二氧化碳。
图2中，①表示蛙的同化量，②表示蛙用于自身生长发育繁殖的能量，③表示流向分解者的能量，④表示呼吸作用散失的能量。
【详解】A、C在③生产者到消费者、⑦生产者到分解者、④消费者到分解者之间以含碳的有机物形式传递，A正确；
B、蛙属于消费者，消费者的作用之一就是加快了生态系统的物质循环，B正确；
C、甲、乙、丙、丁分别是生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，它们一起够成了生态系统的组成成分，而生态系统的结构包含了组成成分和营养结构，C错误；
D、在图2中，流向分解者的能量有两部分：未分解的来自上一级的能量（青蛙的粪便）和青蛙死亡后的遗体，D正确。
故选C。
【点睛】
12. 《吕氏春秋》中“竭泽而渔，岂不获得，而明年无鱼”的经典语句，对我们现实生活有实际指导意义，下列有关分析不正确的是（ ）
A. 生态系统需要不断得到系统外的能量补充以维持其正常功能
B. “竭泽而渔”违背了我国“全面协调可持续发展”的基本国策
C. 合理规划养殖鱼的种类和数量可以更好利用该生态环境中资源
D. 若要持续获得鱼的最大捕捞量，应在鱼种群密度为K/2时捕捞
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态；信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。
【详解】A、生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减，因此生态系统需要不断得到来自系统外的能量补充，以维持生态系统的正常功能，A正确；
B、“竭泽而渔”行为不可取，违背了我国“全面协调可持续发展”的基本国策，B正确；
C、生态系统的资源和空间有限，合理规划养殖鱼的种类和数量可以更好利用该生态环境中资源，C正确；
D、由于种群增长速率最大值在K/2，因此若要持续获得鱼的最大捕捞量，应该在鱼群密度大于K/2值时捕捞，使剩余的种群数量位于K/2左右，D错误。
故选D。
【点睛】
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 淀粉是粮食最主要的成分，通常由农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产。自然界的淀粉合成与积累，涉及60余步生化反应以及复杂的生理调控。2022年9月24日，中国科学院天津工业生物技术研究所研究员马延和带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。该途径包含了来自动物、植物、微生物等31种不同物种的62个生物酶催化剂。以下有关说法不正确的是（ ）
A. 构成淀粉的元素只有C、H、O三种
B. 该技术的11步反应是将自然界的60多步删减得到的
C. 该技术之所以能高效地合成淀粉主要是因为科学家设计合成了全新的更加高效的酶
D. 该技术可能的机制是：首先把二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇，然后将还原的甲醇转换成为三碳，然后是将三碳合成六碳，最后再将六碳聚合成为淀粉
【答案】BC
【解析】
【分析】光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。光反应是在叶绿体的类囊体膜上进行的，其物质变化包括：水的光解产生NADPH与氧气、ATP的形成。暗反应阶段是在叶绿体基质中进行的，其物质变化包括：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下被还原为糖类等有机物。
【详解】A、淀粉属于糖类中的多糖，糖类的元素组成只有C、H、O三种，A正确；
B、结合题意可知，该技术“从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径”，故该技术不是将自然界的60多步删减得到的，B错误；
C、结合题干信息“该途径包含了来自动物、植物、微生物等31种不同物种的62个生物酶催化剂”可推知，该技术中的酶来自于自然界中的不同生物，C错误；
D、光合作用暗反应过程包括：CO2被C5固定形成C3，C3被还原为糖类，该技术首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成过程，据此可推测该技术可能的机制是：首先把二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇，然后将还原的甲醇转换成为三碳，然后是将三碳合成六碳，最后再将六碳聚合成为淀粉，D正确。
故选BC。
14. 癌症是威胁人类生命健康最严重的疾病之一，抗癌药物的研发直接关乎人的生命健康。目前临床使用的抗肿瘤药物具有效率低、选择性差、毒副作用大及有耐药性等缺点。2020年，南京师范大学刘红科教授、南京大学赵劲教授和郭子建院土共同发表了论文，他们研发出一种高活性肿瘤靶向金属药物，它可作为催化剂将无毒前体Ru-N，和rhein—alkyne合成为具有细胞毒性的Ru-rhein，Ru-rhein靶向肿瘤细胞线粒体，诱导自噬性死亡，他们提出的新策略成功实现了肿瘤内制造靶向抗癌药物。对小鼠同时注射Ru-N，和rhein-alkyne并加入该药物，肿瘤生长明显得到抑制，但其他组织未被抑制。下列相关的描述中错误的是（ ）
A. 此药物可能是根据肿瘤细胞线粒体数目较多的特点进行研究的
B. 癌细胞的自噬性死亡属于细胞坏死，这与细胞内的溶酶体的功能有关
C. 科学家们研制出的该抗癌药物靶向性较强，副作用较小
D. 细胞受到致癌因子的作用可能发生癌变，人体免疫系统能通过免疫防御功能清除癌变的细胞
【答案】BD
【解析】
【分析】1、细胞癌变的原因：（1）外因：主要是三类致癌因子，即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子；（2）内因：原癌基因和抑癌基因发生基因突变。细胞癌变的机理是基因突变，基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或改变，而导致基因结构的改变。癌细胞的主要特征：（1）无限增殖；（2）形态结构发生显著改变；（3）细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，易转移。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。
【详解】A、依题意可知，将无毒前体Ru - N和rhein- alkyne合成为具有细胞毒性的Ru-rhein，而Ru—rhein作用的是肿瘤细胞的线粒体，因此可以根据肿瘤细胞线粒体数目多少进行研究，A正确；
B、癌细胞的自噬性死亡是细胞的程序性死亡，属于细胞凋亡，这与细胞内的溶酶体的功能有关，B错误；
C、目前临床使用的抗肿瘤药物具有效率低、选择性差、毒副作用大及耐药性等缺点，对小鼠同时注射Ru-N和rhen—alkyne并加入该药剂，肿瘤生长明显得到抑制，且其他组织未被抑制，说明该药剂靶向性较强，副作用较小，C正确；
D、细胞受到致癌因子的作用可能发生癌变，人体免疫系统能监控、清除癌变的细胞，对于癌细胞清除不属于防御功能，D错误。
故选BD。
15. 如图为某家庭的遗传系谱图，甲遗传病由等位基因A/a控制，乙遗传病由等位基因B/b控制，其中一种遗传病的致病基因位于X染色体上，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 人群中甲病男性发病率低于女性，乙病中男女发病率相等
B. 若仅考虑乙病，Ⅰ1和Ⅰ2基因型为BB或Bb，但两者不能同时为Bb
C. 若Ⅲ2与Ⅲ5为近亲结婚，他们生一个患甲、乙两病孩子的概率为1/18
D. 图中Ⅱ2和Ⅱ6基因型相同，Ⅱ3、Ⅲ4和Ⅲ5基因型相同的概率为5/12
【答案】AC
【解析】
【分析】据图判断Ⅲ1患乙病，但双亲都正常，故乙病为常染色体隐性遗传病，则甲病为伴X染色体遗传病。Ⅲ4患甲病，但其父亲正常，排除伴X染色体隐性遗传病，故甲病为伴X染色体显性遗传病。
【详解】A、据图判断Ⅲ1患乙病，但双亲都正常，故乙病为常染色体隐性遗传病，甲病为伴X染色体遗传病，Ⅲ4患甲病，但其父亲正常，排除伴X染色体隐性遗传病，故甲病为伴X染色体显性遗传病，在人群中，甲病男性患者发病率低于女性患者，A正确；
B、根据乙病系谱图情况分析，可以确定Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ5、Ⅱ6基因型为Bb，Ⅲ1、Ⅲ6基因型为bb，Ⅲ2、Ⅲ5、Ⅲ7基因型为1/3BB、2/3Bb，其余都无法确定，但I1和I2基因型可以同时为Bb，也符合系谱图的情况，B错误；
C、若Ⅲ2（1/3BBXaY、2/3BbXaY）与Ⅲ5（1/3BBXAXa、2/3BbXAXa）婚配，二者为近亲结婚，生出两病都患孩子的概率为2/3×2/3×1/4×12=1/18，C正确；
D、图中Ⅱ2和Ⅱ6基因型相同，都为BbXaXa，但Ⅲ4关于乙病的基因型无法确定，故无法计算Ⅱ3、Ⅲ4和Ⅲ5基因型相同的概率，D错误。
故选AC。
16. 某杂种植株的获取过程如图所示，下列有关分析正确的是（ ）
A. 叶片经消毒后需用流水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用
B. 图示①过程采用酶解法获取原生质体时，可用聚乙二醇调节渗透压
C. 图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙，提高酶解效率
D. 经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组培，即可获得目标杂种植株
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程：（1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
详解】A、叶片经消毒后需用无菌水冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用，A错误；
B、聚乙二醇是诱导细胞融合的物质，不是调节渗透压的物质，通常加入甘露醇来调节渗透压，B错误；
C、为了提高酶解效率，图示②过程可通过抽真空处理，利用负压使酶溶液快速渗入细胞间隙，通过处理，酶解效率会提高，C正确；
D、经组培获得的杂种幼苗，一般需要经过由无菌到有菌的炼苗过程才能用于生产实践，D错误。
故选C。
三、非选择题：本题共5小题，每题12分，除标记外每空2分，共60分。
17. 据《自然》杂志2022年12月刊文介绍，我国科研人员将菠菜叶绿体的类囊体制备成纳米类囊体单元（NTUs），并用动物软骨细胞膜（CM）将其包裹得到CM-NTUs，最终成功实现了将植物类囊体跨物种植入到动物细胞内。请回答下列有关问题：
（1）类囊体膜的结构及相关生理过程如上图所示：
①复合物A-D中，含有光合色素的复合物有________。
②图中物质b在光合作用过程中的作用有________________________（答出2点）。
（2）研究者向骨关节炎模型小鼠的骨关节内注射CM-NTUs并给予适宜光照，数周后检查发现小鼠关节形态改善，骨关节炎疼痛好转。
①植入了NTUs的软骨细胞中既能合成ATP又能合成[H]的具体场所有________。
②有同学认为，患病小鼠相关症状好转的原因是NTUs为软骨细胞直接提供了丰富的葡萄糖等光合产物。请评价该观点是否正确，并说明理由：___________________________。
（3）用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有_____________________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有________________________（答两点）。
【答案】（1） ①. 复合物A、复合物C ②. 作为还原剂参与C3还原、为C3还原提供能量
（2） ①. 类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体基质 ②. 不正确；NTUs本身不能进行光合作用的暗反应，不能合成葡萄糖等有机物
（3） ①. NADPH、ATP和CO2 ②. 增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度
【解析】
【分析】1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与NADP+结合，形成NADPH。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用，在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【小问1详解】
①光合色素能吸收光能，根据复合物A、复合物C可吸收光能，可知其含有光合色素。
②物质b是利用NADP+和H+，利用电子传递链中的电能合成的NADPH，可作为还原剂参与C3还原并为C3还原提供能量。
【小问2详解】
①类囊体薄膜上可进行光反应合成ATP，产生[H]，同时有氧呼吸的第一阶段和第二阶段也能产生[H]，并且有氧呼吸三个阶段均能产生ATP，故植入了NTUs的软骨细胞中既能合成ATP又能合成[H]的具体场所有类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体基质。
②根据题意可知，CM-NTUs是利用动物软骨细胞膜（CM）将叶绿体的类囊体包裹形成的，不含叶绿体基质，因此不能进行光合作用的暗反应合成葡萄糖，故患病小鼠相关症状好转的原因是NTUs为软骨细胞直接提供了丰富的葡萄糖等光合产物这一观点是不正确的。
【小问3详解】
暗反应需要光反应提供NADPH、ATP，且暗反应的原料是CO2，故若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有NADPH、ATP和CO2。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，说明限制因素不是光照强度，可能是二氧化碳的浓度和温度等因素，因此若要增产，可增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度。
18. 番茄是重要的农作物，因J基因功能缺失导致的无果茎接缝是一种优良性状，表现为干与果实的连接处光滑且牢固，不易落果，提高了番茄的产量。利用诱变育种获得纯合突变体甲，表现出无果茎接缝，但由于花序产生大量分枝，导致产量不高。将甲与野生型番茄杂交，F1为野生型，F1自交获得的F2中，野生型：无果茎接缝且分枝不增加:有果茎接缝且分枝增加:突变体甲=9:3:3:1。
（1）甲的基础上获得了花序分枝未增加的纯合突变体乙。将甲与乙杂交获得F1，F1自交，F2表现为不同程度的分枝。对F2中分枝最多和最少的个体基因组进行测序和比对，发现抑制花序增加的基因可能位于番茄1号和3号染色体上，将相关DNA序列分别命名为sb1和sb3。由F2自交获得F3，对F3部分个体进行测序并统计花序分枝数，结果如下图。
由结果可知，对花序增加的抑制作用取决于________，且________的影响更大；F2中与图1的B组表型一致的个体占F2的比例为________。
（2）大规模测序发现，突变体甲中J基因功能缺失且sb3序列中有一个突变的E基因，正常及突变E基因序列如下a，突变E基因转录出的两种mRNA序列如下图b。
欲利用PCR技术验证突变体甲转录出的EmRNA序列中包含图2（b）的两种序列，应从下图中选择的两组引物是________________、________________。（内含子4'序列较长，难以完全扩增）
（3）经检测发现，突变体甲的E基因转录出的mRNA中有30%为序列1，突变体乙的图3一个sb3序列中含有两个与甲相同的突变E基因。综合上述研究，从分子水平推测突变体甲花序分枝多而突变体乙分枝未增加的原因是________________________。
【答案】（1） ①. sb1和sb3的种类和数量 ②. sb3 ③. 1/8
（2） ①. 引物c+引物d ②. 引物c+引物e（引物b+引物d）
（3）突变E基因能转录出两种mRNA序列，能同时翻译出功能正常和异常的E蛋白；突变体甲转录出的序列1少，产生正常E蛋白的含量少，导致花序分枝多；突变体乙中突变E基因重复，能转录出更多的序列1，产生足够多的正常E蛋白，花序分枝未增加。
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
分析题意可知，甲无果茎接缝与野生型番茄杂交，F1为野生型，F1野生型自交后获得的F2中出现无果茎接缝，说明无果茎接缝为隐性性状；F2中野生型∶无果茎接缝且分枝不增加∶有果茎接缝且分枝增加∶突变体甲＝9∶3∶3∶1，其中有果茎∶无果茎=3∶1（设相关基因为A/a），分枝不增加∶分支增加=3∶1（设相关基因为B/b），说明两对性状是由两对独立遗传的基因决定的，即甲中控制花序分枝数量的基因与控制有无果茎接缝的基因间的位置关系是非同源染色体上的非等位基因。分析图示可知，A组的sb1和sb3均与甲表现一致，其分枝数量最多，而G的sb1和sb3均与甲表现不一致，其分枝数量最少，其余B-F中sb1和sb3与甲的表现一致情况不同，分枝数量也不同，说明对花序增加的抑制作用取决于sb1和sb3的种类和数量；进一步分析B-F可知，与sb1相比，sb3与甲的DNA序列表现不一致越多，则分支数量越多，故sb3的影响更大；甲为隐性纯合子，设甲的基因型是aabb，则乙（花序分枝未增加）为AABB，F1AaBb自交，F2中与图1的B组（Aabb）表型一致的个体占F2的比例为1/2×1/4=1/8。
【小问2详解】
PCR技术扩增时需要一对引物，且引物需要与模板的3'端结合，要验证突变体甲转录出的EmRNA序列中包含图2（b）的两种序列，则应扩增出含有内含子4'的区段，且结合题意可知，内含子4’序列较长，难以完全扩增，据图可知，应选择的两组引物是引物c＋引物d、引物c＋引物e（引物b＋引物d）。
【小问3详解】
基因决定性状，是通过转录和翻译实现的，分析题意，变体甲的E基因转录出的mRNA中有30%为序列1，突变体乙的一个sb3序列中含有两个与甲相同的突变E基因，从分子水平推测突变体甲花序分枝多而突变体乙分枝未增加的原因是：突变E基因能转录出两种mRNA序列，能同时翻译出功能正常和异常的E蛋白；突变体甲转录出的序列1少，产生正常E蛋白的含量少，导致花序分枝多；突变体乙中突变E基因重复，能转录出更多的序列1，产生足够多的正常E蛋白，花序分枝未增加。
19. 学研究发现，来自海兔腮部的喷水管皮肤感受器的感觉信息沿传入神经传导，传递给了一个运动神经元L7，然后激活肌肉收缩产生缩腮动作（如图l）。当海兔的喷水管重复受到温和的喷水刺激时，缩腮反射的幅度会越来越小，即产生了习惯化。推断其产生习惯化的原因有：①皮肤感觉神经元末梢对水流的敏感性下降；②感觉神经元与运动神经元之间的传递效率降低。回答下列问题：
（1）缩腮反射是在___的参与下，对喷水刺激作出的规律性应答。缩鳃反射的反射弧中感觉神经元的轴突末梢膨大形成的__与运动神经元L7的胞体或树突等相接触，共同构成____，从而建立神经元之间联系。
（2）电刺激感觉神经元时，受刺激部位膜外电位发生的变化是___科研人员用重复电刺激的方法刺激缩鳃反射的反射弧中的感觉神经元，然后用微电极记录感觉神经元的动作电位和运动神经元 L7的反应，结果如图2所示，该结果可以排除习惯化产生原因的第_____种可能性，理由是_________。
（3）从突触结构的角度分析，图 2中运动神经元 L7产生该膜电位变化的可能原因___。（答出两点）
【答案】 ①. 中枢神经系统 ②. 突触小体 ③. 突触 ④. 由正电位变成负电位 ⑤. ① ⑥. 电刺激下运动神经元 L．7 反应减弱时，刺激喷水管，感觉神经元仍然持续产生动作电位且幅度没有变化 ⑦. 突触前膜释放的神经递质减少；突触后膜上的受体对神经递质的反应性降低或可能是受体数目减少
【解析】
【分析】分析题图：参与缩腮反射的神经元至少有感觉神经元和运动神经元。重复刺激喷水管皮肤、感觉神经元等部位，感觉神经元动作电位持续产生，运动神经元动作电位逐渐减弱，肌肉收缩程度逐渐减弱，故海兔重复受到温和喷水刺激产生习惯化是由于兴奋在感觉神经元和运动神经元之间的突触部位传递减弱或受阻。
【详解】（1）神经调节的基本方式是反射，反射是在中枢神经系统参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。神经元的轴突末梢经过多次分支，最后每个分枝末端膨大形成突触小体．突触小体与其他神经元的细胞体、树突等相接触，共同形成突触。
（2）发生动作电位时，膜外电位由正电位变成负电位。据图 2 可排除皮肤感觉神经元末梢对水流的敏感性下降的可能，因为即使在运动神经元反应减弱时，刺激喷水管，皮肤感觉神经元仍能持续产生相同幅度的动作电位。说明习惯化不改变感觉神经元的兴奋程度，改变的是运动神经元的兴奋性。
（3）习惯化产生的原因是重复电刺激感觉神经元，导致突触后膜电位逐渐减弱。从突触结构角度分析，突触后膜电位逐渐减弱的原因可能有突触前膜释放的神经递质减少，导致与突触后膜上受体结合的神经递质减少，突触后膜的膜电位减弱；突触后膜上的受体对神经递质的反应性降低或可能是受体数目减少等。
【点睛】本题以海兔缩鳃反射的正常化和敏感化为背景，考查反射弧结构、神经兴奋的传递等相关知识，意在考查了识图、获取信息及综合运用能力。
20. 传统农业生产中种植业、养殖业和渔业相互独立，导致生产成本高、产出单一、产出系统不稳定，甚至在生产过程中还会对环境产生污染。下图表示某地利用生态学相关原理，将种植业、养殖业和渔业进行有机整合而形成的生态农业生产模式。根据所学知识回答以下问题：
（1）鸡、鸭既能以植物为食，又能以沼渣和秸秆制成的饲料为食，由此判断它们在本生态系统中属于________________________成分。
（2）与传统的单一生产模式相比，该生态农业生产模式在维持相同的产出能力时，所需投入的化肥和精饲料更少，其原因是___________________。
（3）若上图代表能量关系，箭头________（填序号）不能成立；箭头8可代表鸡、鸭、猪等家禽________量。
（4）若将全部秸秆直接制作成饲料与全部投入沼气池后再制成饲料相比，两者能为家禽家畜和水产品提供的能量相等吗？为什么？___________________________。
【答案】（1）消费者、分解者
（2）该生态农业生产模式实现了对物质循环利用及能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率
（3） ①. 2、12 ②. 摄入
（4）不相等。将秸秆投入沼气池，秸秆中的一部分能量流入沼气池中的微生物和转化为沼气中的化学能
【解析】
【分析】研究能量流动的实践意义：研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
【小问1详解】
鸡、鸭能以植物为食，属于消费者，又能以沼渣和秸秆制成的饲料为食，属于分解者。
【小问2详解】
与传统的单一生产模式相比，该生态农业生产模式在维持相同的产出能力时，所需投入的化肥和精饲料更少，是因为该生态农业生产模式实现了对物质的循环利用和对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
【小问3详解】
若上图代表能量关系，化肥、沼液不能为农作物、蔬菜等植物提供能量，箭头2、12不能成立。据图可知，箭头8可代表鸡、鸭、猪等家禽家畜的摄入量。
【小问4详解】
若将全部秸秆直接制作成饲料与全部投入沼气池后再制成饲料相比，两者能为家禽家畜和水产品提供的能量不相等，因为将秸秆投入沼气池，秸秆中的一部分能量流入沼气池中的微生物和转化为沼气中的化学能，使秸秆中的能量流入家禽家畜的减少。
21. 重组人胰岛素是世界上第一个基因工程药物，它的使用造福了亿万糖尿病患者。兴趣小组探究工程菌的构建，实验所用质粒载体如下图所示，其中LacZ基因的表达产物能将无色反应物X-gal水解，从而使菌落呈蓝色，否则菌落呈现白色；Amp'基因的表达产物分泌到细胞外发挥作用。本实验所用的受体大肠杆菌无LacZ基因。
（1）将表达载体转入大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：一般先用Ca2+处理细胞，使细胞处于________的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。
（2）双重筛选培养基：培养基中加入________用以筛选出导入了质粒载体的受体菌（转化子），培养基中加入________用以鉴别出含重组质粒的受体菌（重组子）。重组子的菌落颜色是白色，原因是_________________（答出1点即可）。
（3）某些重组子不能合成胰岛素，可能的原因是________________（答出1点即可）。
（4）长时间培养后，培养基中转化子形成的菌落周围出现了一些非转化子形成的较小菌落，这些非转化子菌落形成的原因是________________________________。
【答案】（1）一种能吸收周围环境中DNA分子
（2） ①. 氨苄青霉素 ②. X-gal ③. 重组子因LacZ基因被破坏，无法合成水解X-gal的酶，菌落呈白色
（3）两个质粒可能反向连接破坏LacZ基因结构；目的基因与质粒反向连接
（4）培养时间过长，Amp'基因（抗性基因）的表达产物分泌积累，使周围培养基氨节青霉素失效
【解析】
【分析】在基因工程操作中，常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。研究人员一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。在构建基因表达载体时，首先会用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子。
【小问1详解】
将表达载体转入大肠杆菌细胞最常用的转化方法：一般先用Ca2+处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。
【小问2详解】
质粒载体中含有Ampr基因，如果受体菌中导入了质粒载体，受体菌能在含氨苄青霉素的培养基中存活；由于质粒载体中的酶切位点在LacZ基因中，导入目的基因后，重组子LacZ基因结构被破坏无法合成水解X-gal的酶，菌落呈白色，从而可以筛选出重组子。因此培养基中加入氨苄青霉素用以筛选出导入了质粒载体的受体菌（转化子），培养基中加入X-gal用以鉴别出含重组质粒的受体菌（重组子）。
【小问3详解】
目的基因与质粒连接时，存在正向连接和反向连接两种，正相连接的目的基因能够正常表达，反向连接的目的基因不能正常表达，所以某些重组子不能合成胰岛素，可能的原因是目的基因与质粒反向连接或两个质粒可能反向连接破坏LacZ基因结构。
【小问4详解】
培养基中转化子含有Ampr基因，可产生抗氨苄青霉素的物质，培养时间过长，Ampr基因的表达产物分泌积累，使周围培养基氨苄青霉素失效，使得培养基中转化子形成的菌落周围出现了一些非转化子形成的较小菌落。
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